一种氧化铝、氮化铝复合粉体的制造方法技术

技术编号:12911858 阅读:116 留言:0更新日期:2016-02-24 17:02
本发明专利技术公开了一种氧化铝、氮化铝复合粉体的制造方法,所述的氧化铝、氮化铝复合粉体由氧化铝和碳粉的混合粉体在流动的氮气中保温后氧化后制得。本发明专利技术所述的方法简易,无需严格控制反应条件。也无需昂贵的进口的氮化铝粉体,即可制得具有良好反应活性的氧化铝氮化铝复合粉体。此外,还可以通过控制碳化氮化反应条件制得氮化铝含量在0%-100%之间的任何粉体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合粉体制造领域,具体地说是涉及。
技术介绍
氧化铝和氮化铝的混合粉体作为氧化铝-氮化铝复合陶瓷材料、氧化铝-氮化铝-氧氮化铝复合陶瓷材料以及氧氮化铝透明陶瓷材料的原材料具有重要价值。其中氧化铝-氮化铝复合陶瓷在控制适量的氮化铝的含量的情况下具有良好的热导率,可以用在对热导率和膨胀系数有较高要求的领域如作为LED灯的散热基板。而氧氮化铝透明陶瓷则兼具良好的光学性能和力学性能,作为装甲材料具有重要国防价值。获得此种复合粉体的最直接的方法是将氧化铝和氮化铝按所需的比例混合。然而此种方法对于原材料粉体特别是其中的氮化铝粉体在纯度上有较高的要求。而高纯度的氮化铝粉体不仅价格昂贵,而且需要进口。此外,此种方法获得的混合粉体在后续的烧结成陶瓷过程中活性不高,难以得到高质量的陶瓷。另一种方式是将纳米氧化铝粉体与纳米碳粉在氮气中氮化得到氧化铝和氮化铝的复合粉体。此种方法原料易得,获得的氧化铝和氮化铝的复合粉体也更有利于烧结。然而,此方法的缺点是反应程度易受反应条件如氮气的压力和流速、反应温度及反应的时间、氧化铝粉和碳粉的粒径大小等影响。因此,难以控制氮化铝的含量。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的不足,本专利技术提供了一种可以精确控制氮化铝含量的氧化铝、氮化铝复合粉体的制造方法。为了实现上述的目的,本专利技术采用了如下的技术方案:—种氧化铝、氮化铝复合粉体的制造方法,所述的氧化铝、氮化铝复合粉体由氧化铝和碳粉的混合粉体在流动的氮气中保温后氧化后制得。所述的纳米氧化铝粉体的粒径为50-500nm,最好为50-100纳米。所述的纳米碳粉的粒径为50-500nm,最好为50-200纳米。秤取质量为Mo的纳米氧化铝粉,并与一定质量的纳米碳粉混合均匀,均混合粉体置于流动的氮气中在1100°C -1500°C保温4-6小时,得含有余碳的氧化铝和氮化铝的混合粉体。将所述的含有余碳的氧化铝和氮化铝的混合粉体在空气中加热至500°C -700°C并保温3-5小时,得到不含碳的氧化铝和氮化铝的混合粉体,并秤出其质量为Μ。该混合粉体中氮化铝的含量为4.1.(Μο-Μ)/Μ.100%。若预获得氮化招质量含量为w(w〈4.1.(Μο-Μ) /Μ.100% )的氧化招氮化招复合粉,可将上述氮化铝含量为4.1.(Μο-Μ) /Μ.100%的混合粉体与4.1.(Mo-M) /w-M的氧化铝混合均匀后获得。本专利技术所述的方法简易,无需严格控制反应条件。也无需昂贵的进口的氮化铝粉体,即可制得具有良好反应活性的氧化铝氮化铝复合粉体。此外,还可以通过控制碳化氮化反应条件制得氮化铝含量在0% -100%之间的任何粉体。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本专利技术进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。一下实施例中,以Mo表示秤取的纳米氧化铝粉的质量,以Μ表示得到的不含碳的氧化招和氮化招的混合粉体的质量,w表示预获得氮化招质量含量。实施例1将粒径为lOOnm的500g氧化铝粉体与粒径为200nm的碳混合均匀,其中碳粉的质量百分比为10%。将所得到的混合粉体在流动氮气中在1200°C保温4小时,得含有余碳的氧化铝和氮化铝混合粉体。将此混合粉体在500°C的空气中保温5小时,得氧化铝和氮化铝的混合粉体,质量为480go根据4.1.(Μο-Μ) /Μ.100%可知,氮化铝的含量为17.08%。若预获得氮化铝含量为10%的氧化铝氮化铝混合粉体,则根据4.1.(Mo-M)/w-M可知,将上述粉体与320g的100nm的氧化铝粉体混合均匀后即可获得。实施例2将粒径为200nm的500g氧化铝粉体与粒径为100nm的碳混合均匀,其中碳粉的质量百分比为20%。将所得到的混合粉体在流动氮气中在1200°C保温5小时,得含有余碳的氧化铝和氮化铝混合粉体。将此混合粉体在600°C的空气中保温5小时,得氧化铝和氮化铝的混合粉体,质量为450g。根据4.1.(Μο-Μ)/M.100%可知,氮化铝的含量为41%。若预获得氮化铝含量为30%的氧化铝氮化铝混合粉体,则根据4.1.(Mo-M)/w-M可知,将上述粉体与183g的200nm的氧化铝粉体混合均匀后即可获得。实施例3将粒径为50nm的500g氧化铝粉体与粒径为50nm的碳混合均匀,其中碳粉的质量百分比为30%。将所得到的混合粉体在流动氮气中在1300°C保温6小时,得含有余碳的氧化铝和氮化铝混合粉体。将此混合粉体在600°C的空气中保温5小时,得氧化铝和氮化铝的混合粉体,质量为400g。根据4.1.(Μο-Μ)/M.100%可知,氮化铝的含量为82%。若预获得氮化铝含量为50%的氧化铝氮化铝混合粉体,则根据4.1.(Mo-M)/w-M可知,将上述粉体与320g的50nm的氧化铝粉体混合均匀后即可获得。以上所述仅是本申请的【具体实施方式】,应当指出,对于本
的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。【主权项】1.,其特征在于,所述的氧化铝、氮化铝复合粉体由氧化铝和碳粉的混合粉体在流动的氮气中保温后氧化后制得。2.根据权利要求1所述的氧化铝、氮化铝复合粉体的制造方法,其特征在于,所述氧化铝和碳粉的混合粉体的保温温度为1100°C -1500°C。3.根据权利要求2所述的氧化铝、氮化铝复合粉体的制造方法,其特征在于,所述氧化铝和碳粉的混合粉体的保温时间为4-6小时,制得不含碳的氧化铝、氮化铝复合粉体。4.根据权利要求1所述的氧化铝、氮化铝复合粉体的制造方法,其特征在于,保温后的氧化温度为500-600 °C。5.根据权利要求4所述的氧化铝、氮化铝复合粉体的制造方法,其特征在于,保温后的氧化时间为4-6小时。6.根据权利要求3所述的氧化铝、氮化铝复合粉体的制造方法,其特征在于,用于加入的所述的氧化铝、氮化铝复合粉体中氮化铝的含量为4.1.(Mo-M)/M.100%,其中Mo为初始氧化铝和碳粉混合粉体中的氧化铝的质量,Μ是所述不含碳的氧化铝、氮化铝复合粉体的质量。7.根据权利要求6所述的氧化铝、氮化铝复合粉体的制造方法,用于加入的所述的氧化铝、氮化铝复合粉体中氧化铝的用量为4.1.(Mo-M)/w-M,其中w为所述不含碳的氧化铝、氮化铝复合粉体中氮化铝的含量。【专利摘要】本专利技术公开了,所述的氧化铝、氮化铝复合粉体由氧化铝和碳粉的混合粉体在流动的氮气中保温后氧化后制得。本专利技术所述的方法简易,无需严格控制反应条件。也无需昂贵的进口的氮化铝粉体,即可制得具有良好反应活性的氧化铝氮化铝复合粉体。此外,还可以通过控制碳化氮化反应条件制得氮化铝含量在0%-100%之间的任何粉体。【IPC分类】C04B35/117, C04B35/626, C04B35/582【公开号】CN105347779【申请号】CN201510703622【专利技术人】张甘霖 【申请人】西宁科进工业设计有限公司【公开日】2016年2月24日【申请日】2015年10月26日本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种氧化铝、氮化铝复合粉体的制造方法,其特征在于,所述的氧化铝、氮化铝复合粉体由氧化铝和碳粉的混合粉体在流动的氮气中保温后氧化后制得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张甘霖
申请(专利权)人:西宁科进工业设计有限公司
类型:发明
国别省市:青海;63

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