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一种高导热球形结构复相组分陶瓷粉体制备方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及陶瓷粉体,具体涉及一种高导热球形结构复相组分陶瓷粉体制备方法领域。

相关背景技术

[0002] 随着信息时代快速发展,工业技术的发展与人们生活水平的提高,对工业电子电力产品与消费产品的更高性能化、小型化提出了更高的要求,对导热填料的要求越来越高,而常规的无机导热介质材料已难以满足高导热、高绝缘、耐高电压的需求,而陶瓷材料满足高绝缘材料,现在传统的陶瓷材料导热性能需要进一步提高。
[0003] 因此,如何提高陶瓷材料的导热性能同时满足高绝缘性,成为本领域亟需解决的问题。

具体实施方式

[0042] 为了更好的了解本发明的技术方案,下面结合具体实施例本发明作进一步说明。
[0043] 实施例1:
[0044] 本实施例提供了一种高导热球形结构复相组分陶瓷粉体制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0045] 制备第一可溶性金属盐溶液,所述第一可溶性金属盐溶液包括第一金属盐;所述第一可溶性金属盐溶液的制备过程为,将第一可溶性金属盐、水、表面活性剂、第一助剂按质量比18:80:0.83:0.02混合、搅拌,得到所述第一可溶性金属盐溶液;
[0046] 所述第一金属盐包括氯化硅;
[0047] 所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠以及十六烷基三甲基溴化铵;所述第一助剂包括氧化钙、氧化镁。
[0048] 通过所述第一可溶性金属盐溶液制备晶体态泡沫料浆;制备晶体态泡沫料浆过程包括以下步骤:将第一可溶性金属盐溶液在80℃的环境温度下搅拌,搅拌转速1700r/min。
[0049] 将所述晶体态泡沫料浆进行喷雾干燥,得到介孔结构球形粉体A;
[0050] 将所述介孔结构球形粉体A进行第一次加热,得到氧化物球形陶瓷粉体B;所述第一次加热的最高温度为800℃;所述氧化物球形陶瓷粉体B粒径为35μm;所述介孔结构球形粉体A进行第一次加热过程为,升温到95℃,升温速率为9.5℃/min;从95℃升温到300℃,升温速率为6.5℃/min;从300℃升温到500℃,升温速率为3.5℃/min;从500℃升温到800℃,升温速率为5.5℃,在8000℃下加热时间为6h。
[0051] 将氧化物球形陶瓷粉体B配制第一混合料浆,所述第一混合料浆包括第二助剂、第三助剂;所述第一混合料浆的配制过程为将氧化物球形陶瓷粉体B与水混合,然后加入第二助剂、第三助剂,在室温负压状态下搅拌,搅拌转速300r/min,负压为‑0.1MPa;
[0052] 所述氧化物球形陶瓷粉体B、水、第二助剂、第三助剂的质量比为20:78:0.65:0.0165;所述第二助剂包括乙二胺、环己烷;所述第三助剂包括硅烷偶联剂。
[0053] 将一混合料浆与第二可溶性金属盐混合得到第二混合料浆;所述第二混合料浆制备过程为,将第二可溶性金属盐加入第一混合料浆中,在在室温负压状态下搅拌,搅拌转速300r/min,负压为‑0.10MPa;所述第二可溶性金属盐与氧化物球形陶瓷粉体B的质量比为
18:82;所述第二可溶性金属盐包括三氯化铝。
[0054] 将所述第二混合料浆进行造粒,得到球形陶瓷粉体C;
[0055] 将所述球形陶瓷粉体C在反应气气氛下进行第二次加热,得到高导热球形结构复相组分陶瓷粉体;所述反应气体包括氮气;所述高导热球形结构复相组分陶瓷粉体粒径为50μm;
[0056] 将所述球形陶瓷粉体C进行第二次加热的过程为,将球形陶瓷粉体C放入密闭空间后进行抽真空,停止抽真空后通入反应气体,保持密闭空间气体压力为5.5mpa;然后在1600℃下加热煅烧,加热时间为10h,得到高导热球形结构复相组分陶瓷粉体;
[0057] 所述高导热球形结构复相组分陶瓷粉体电导率≥360W、电阻≥1050欧姆、堆积密3
度为0.3g/cm。
[0058] 实施例2:
[0059] 本实施例与实施例1相同的内容不再赘述;本实施例与实施例1不同的方案如下:所述第一可溶性金属盐溶液的制备过程为,将第一可溶性金属盐、水、表面活性剂、第一助剂按质量比16:76:0.55:0.0085混合、搅拌,得到所述第一可溶性金属盐溶液;
[0060] 所述第一金属盐包括氯化铝、硝酸镁、氯化硅;
[0061] 所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠以及十八烷基三甲基溴化铵。
[0062] 制备晶体态泡沫料浆过程包括以下步骤:将第一可溶性金属盐溶液在60‑100℃的环境温度下搅拌,搅拌转速1600r/min。
[0063] 所述第一次加热的最高温度为700℃;所述氧化物球形陶瓷粉体B粒径为32μm;所述介孔结构球形粉体A进行第一次加热过程为,升温到92℃,升温速率为9.2℃/min;从92℃升温到290℃,升温速率为6.2℃/min;从290℃升温到490℃,升温速率为3.2℃/min;从490℃升温到700℃,升温速率为5.2℃,在700℃下加热时间为6.2h。
[0064] 所述第一混合料浆的配制过程为将氧化物球形陶瓷粉体B与水混合,然后加入第二助剂、第三助剂,在室温负压状态下搅拌,搅拌转速≤260r/min,负压为‑0.085MPa;
[0065] 所述氧化物球形陶瓷粉体B、水、第二助剂、第三助剂的质量比为13:78:0.58:0.0158;所述第二助剂包括环氧丙烷、N,N二甲基酰胺中。所述第二混合料浆制备过程为,将第二可溶性金属盐加入第一混合料浆中,在在室温负压状态下搅拌,搅拌转速280r/min,负压为‑0.085MPa;所述第二可溶性金属盐与氧化物球形陶瓷粉体B的质量比为17:83;所述第二可溶性金属盐包括硫酸铝。
[0066] 所述高导热球形结构复相组分陶瓷粉体粒径为43μm;
[0067] 将所述球形陶瓷粉体C进行第二次加热的过程为,将球形陶瓷粉体C放入密闭空间后进行抽真空,停止抽真空后通入反应气体,所述反应气体包括氮气、氢气;保持密闭空间气体压力为4mpa;然后在1500℃下加热煅烧,加热时间为10.2h,得到高导热球形结构复相组分陶瓷粉体;
[0068] 所述高导热球形结构复相组分陶瓷粉体电导率≥350W、电阻≥1030欧姆、堆积密3
度为0.29g/cm。
[0069] 实施例3:
[0070] 本实施例与实施例1相同的内容不再赘述;本实施例与实施例1不同的方案如下:所述第一可溶性金属盐溶液的制备过程为,将第一可溶性金属盐、水、表面活性剂、第一助剂按质量比19:83:1.23:0.030混合、搅拌,得到所述第一可溶性金属盐溶液;
[0071] 所述第一金属盐包括硝酸铝、硝酸镁、氯化硅;
[0072] 所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和十八烷基三甲基溴化铵。
[0073] 制备晶体态泡沫料浆过程包括以下步骤:将第一可溶性金属盐溶液在95℃的环境温度下搅拌,搅拌转速1800r/min。
[0074] 所述第一次加热的最高温度为950℃;所述氧化物球形陶瓷粉体B粒径为38μm;所述介孔结构球形粉体A进行第一次加热过程为,升温到98℃,升温速率为9.8℃/min;从98℃升温到310℃,升温速率为6.8℃/min;从310℃升温到510℃,升温速率为3.8℃/min;从510℃升温到950℃,升温速率为5‑6℃,在600‑1000℃下加热时间为5.5‑6.5h。
[0075] 所述第一混合料浆的配制过程为将氧化物球形陶瓷粉体B与水混合,然后加入第二助剂、第三助剂,在室温负压状态下搅拌,搅拌转速≤380r/min,负压为‑0.11MPa;
[0076] 所述氧化物球形陶瓷粉体B、水、第二助剂、第三助剂的质量比为17:79:0.73:0.0173;所述第二助剂包括环己烷、N,N二甲基酰胺。所述第二混合料浆制备过程为,将第二可溶性金属盐加入第一混合料浆中,在在室温负压状态下搅拌,搅拌转速380r/min,负压为‑0.11MPa;所述第二可溶性金属盐与氧化物球形陶瓷粉体B的质量比为19:81所述第二可溶性金属盐包括三氯化铝和硫酸铝。
[0077] 所述高导热球形结构复相组分陶瓷粉体粒径为58μm;
[0078] 将所述球形陶瓷粉体C进行第二次加热的过程为,将球形陶瓷粉体C放入密闭空间后进行抽真空,停止抽真空后通入反应气体,所述反应气体包括氮气、氢气;保持密闭空间气体压力为7mpa;然后在1850℃下加热煅烧,加热时间为9.3h,得到高导热球形结构复相组分陶瓷粉体;
[0079] 所述高导热球形结构复相组分陶瓷粉体电导率≥380W、电阻≥1060欧姆、堆积密3
度为0.31g/cm。
[0080] 以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能。

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