空心球形氮化铝粉体材料及氮化铝多孔陶瓷的制备方法技术

技术编号:22017046 阅读:280 留言:0更新日期:2019-09-04 00:03
一种空心球形氮化铝粉体材料及氮化铝多孔陶瓷的制备方法,属于无机材料制备领域。利用水热碳球形粉体为模板,分散于铝盐溶液中,使铝离子渗透入碳球;将粉末转移至炉中煅烧,在保护气氛中升温、保温;不进行降温操作,直接通入空气,继续升温、保温,进行二次煅烧,得到空心球形氧化铝粉体;将空心球形氧化铝作为原料,通过碳热还原法或氨解法,制备空心球形氮化铝粉体;将空心球形氮化铝、烧结助剂按比例混合制备混合粉末;将混合粉末与粘结剂按比例混合,制备喂料;将喂料采用注射成形技术制备出成形坯体;将成形坯体置于脱脂炉以一定升温速度升温度、保温进行脱脂;将脱脂坯在以一定速度升温烧结,保温后,制得高导热氮化铝多孔陶瓷。

Preparation of Hollow Spherical Aluminum Nitride Powder and Porous Aluminum Nitride Ceramics

【技术实现步骤摘要】
空心球形氮化铝粉体材料及氮化铝多孔陶瓷的制备方法
本专利技术属于无机材料制备
,具体涉及一种空心球形氮化铝粉体材料及氮化铝多孔陶瓷的制备方法。
技术介绍
氮化铝具有高的热导率、低的介电常数和介电损耗、高体积电阻率、良好的绝缘性能、耐高温、无毒、良好的力学性能等。这些优良性能使氮化铝陶瓷不仅适于用作结构材料,还是一种高档的功能陶瓷特种材料。特别是,因其远高于其他陶瓷的热导率,以及热膨胀系数与半导体材料硅相匹配的特点,在高温电子器件、微波集成电路、激光二极管、金属基复合材料、电力电子模块等许多领域有广泛应用。多孔陶瓷是一种内部含有大量孔洞的无机非金属材料,在利用其材质本身性质的基础上,引入高的比表面积和多量的空气腔体,广泛应用于吸声减震材料、传感器、催化剂载体、气体和液体过滤净化分离等领域。氧化铝多孔陶瓷是多孔陶瓷材料中比较常见的一种材料,成本低廉、具有较高的性价比,市场使用量较大。氧化铝多孔陶瓷具备氧化铝的高的电绝缘性、耐高温、高硬度、低介电损耗、耐腐蚀等特点,但氧化铝导热率较低,在某些特定领域,如热辅助催化剂载体等方面,应用效果不佳。基于上述考虑,我们提供了一种高导热氮化铝多孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空心球形氮化铝粉体材料及氮化铝多孔陶瓷的制备方法,其特征在于制备步骤如下:1).以水为溶剂,以可溶性生物质化学试剂或者直接生物质为原料制备水热碳质球形碳粉体,具体如下:对于可溶性生物质化学试剂,以一定浓度直接溶于水中形成前驱体液,对于直接生物质,先进行榨汁,得到清澈的汁液,以此为前驱体液;该上述前驱体液放入水热反应釜保温一段时间后,洗涤后干燥,得到水热碳质球形粉体;2).将水热碳质球形碳分散于一定浓度的铝盐溶液中,室温下搅拌一定时间使铝离子渗透入碳球,进行清洗并干燥;3).将干燥后的粉末转移至炉中进行煅烧,在保护气氛中升温到50‑500℃,保温0.5‑30小时;4).在空气气氛下继续升...

【技术特征摘要】
1.一种空心球形氮化铝粉体材料及氮化铝多孔陶瓷的制备方法,其特征在于制备步骤如下:1).以水为溶剂,以可溶性生物质化学试剂或者直接生物质为原料制备水热碳质球形碳粉体,具体如下:对于可溶性生物质化学试剂,以一定浓度直接溶于水中形成前驱体液,对于直接生物质,先进行榨汁,得到清澈的汁液,以此为前驱体液;该上述前驱体液放入水热反应釜保温一段时间后,洗涤后干燥,得到水热碳质球形粉体;2).将水热碳质球形碳分散于一定浓度的铝盐溶液中,室温下搅拌一定时间使铝离子渗透入碳球,进行清洗并干燥;3).将干燥后的粉末转移至炉中进行煅烧,在保护气氛中升温到50-500℃,保温0.5-30小时;4).在空气气氛下继续升温到400-800℃,保温0.5-30小时后降温,得到空心球形氧化铝粉体;5).将得到的空心球形氧化铝粉体与碳源以一定比例混合,转移至炉中,在氮气气氛中升温到一定温度,保温一段时间,进行碳热还原氮化反应,降温后得到空心球形氮化铝粉体;或者直接将空心球形氧化铝粉体在氨气气氛下升温一定温度,保温一段时间,进行氨解反应,降温后得到空心球形氮化铝粉体;6).对得到的空心球形氮化铝粉体进行残余碳去除,将制备的空心球形氮化铝粉体转移至炉中,在空气气氛下升温到一定温度,保温一定时间;7).称取一定比例的空心球形氮化铝粉体和烧结助剂,混合均匀,干燥过筛得到混合粉末;8).称取一定比例的混合粉末和粘结剂,二者混合均匀,制备喂料;9).将喂料采用注射成形技术制备出成形坯体;10).脱将成形坯体转移至脱脂炉中,以一定升温速度升至一定温度,保温一段时间进行脱脂;11).将脱脂坯以一定速度升温至一定温度进行烧结,保温一段时间后,制得高导热氮化铝多孔陶瓷。2.如权利要求1所述空心球形氮化铝粉体材料及氮化铝多孔陶瓷的制备方法,其特征在于步骤1)所述水热碳质球形碳粉体的原料包括可溶性生物质化学试剂或者直接生物质:可溶性生物质化学试剂包括果糖、葡萄糖、木糖、淀粉、抗坏血酸等中的一种或多种,直接生物质原料包括土豆、梨、苹果、葡萄、甘蔗植物果实或根茎;水热碳化保温温度...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾宝瑞王永秦明礼张自利刘鸾赵勇智曲选辉吴昊阳鲁慧峰何庆
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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