球形氧化铝及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及球形材料造粒的生产领域，公开了一种球形氧化铝及其制备方法与应用。所述球形氧化铝的比重为3.85‑3.95g/cm

【技术实现步骤摘要】
球形氧化铝及其制备方法与应用
本专利技术涉及球形材料造粒的生产领域，具体涉及一种球形氧化铝及其制备方法与应用。
技术介绍
随着现代芯片技术、电力及通讯等领域的快速发展，电子元器、智能控制设备及相关线路连接等都需要特殊材料，如球形材料。球形材料中，球形氧化铝就是需求较大的材料，能够应用到众多领域中。现有技术中，球形导热氧化铝的主要方法是火焰熔融法，该方法对设备要求高、耗能大、成本高、产量低，不利于大规模推广应用，另外制备出的球形氧化铝堆积密度提高有限，比表面积相对较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的制备球形氧化铝时能耗大、成本高、产量低且过程难以控制的问题，提供一种球形氧化铝及其制备方法与应用，所提供的球形氧化铝具有比表面积小、比重大的特点，并且球形氧化铝的致密度高、表面无明显空洞、球形度以及形态良好，球形氧化铝具有优异的粉体流动性，在特殊陶瓷材料以及球形材料等领域具有良好的应用前景，特别地，作为填充剂时，能够显著改善复合材料的导热性能。且所提供的制备方法生产工艺简单、成本低、产量大。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种球形氧化铝，其中，所述球形氧化铝的比重为3.85-3.95g/cm3；所述球形氧化铝的比表面积为0.03-0.25m2/g；所述球形氧化铝的松装堆积密度为2-2.6g/cm3。本专利技术第二方面提供一种本专利技术所述的球形氧化铝的制备方法，其中，所述制备方法包括：将铝源、粘结剂、分散剂、消泡剂、助烧剂配置成混合物浆液，对混合物浆液进行喷雾造粒，即得所述球形氧化铝。本专利技术第三方面提供一种本专利技术所述球形氧化铝作为填充剂在散热片、散热基板、散热油脂、相变化片、半导体封装树脂和陶瓷过滤器中任意一种中的应用。通过上述技术方案，本专利技术所提供的球形氧化铝及其制备方法与应用获得以下有益效果：本专利技术所提供的球形氧化铝具有比表面积小、比重大的特点，并且球形氧化铝的致密度高、表面无明显空洞、球形度以及形态良好，球形氧化铝具有优异的粉体流动性，在特殊陶瓷材料以及球形材料等领域具有良好的应用前景，特别地，作为填充剂时，能够显著改善复合材料的导热性能。本专利技术所提供的制备方法中，将含有铝源、粘结剂、分散剂、消泡剂、助烧剂的原料混合物配制成浆液，对混合物浆液进行喷雾造粒得到的球形氧化铝。所述方法生产工艺简单、成本低、产量大，而且制备得到的球形氧化铝的粉体流动性好，性能优异。附图说明图1是本专利技术实施例1制备的球形氧化铝的扫描电子显微镜照片；图2是本专利技术实施例3制备的球形氧化铝的扫描电子显微镜照片；图3是本专利技术对比例1制备的球形氧化铝的扫描电子显微镜照片。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术第一方面提供一种球形氧化铝，其中，所述球形氧化铝的比重为3.85-3.95g/cm3；所述球形氧化铝的比表面积为0.03-0.25m2/g；所述球形氧化铝的松装堆积密度为2-2.6g/cm3。根据本专利技术，所述球形氧化铝的比重为3.87-3.93g/cm3；所述球形氧化铝的比表面积为0.04-0.23m2/g；所述球形氧化铝的松装堆积密度为2.1-2.4g/cm3。本专利技术中，所提供的球形氧化铝具有优异的粉体流动性，且球形氧化铝致密度高、比表面积低，综合性能优异，在特殊陶瓷材料以及球形材料等领域具有良好的应用前景。本专利技术第二方面提供一种本专利技术所述的球形氧化铝的制备方法，其中，所述制备方法包括：将铝源、粘结剂、分散剂、消泡剂、助烧剂配置成混合物浆液，对混合物浆液进行喷雾造粒，即得所述球形氧化铝。本专利技术中，将含有铝源、粘结剂、分散剂、消泡剂、助烧剂的原料混合物配制成浆液，对混合物浆液进行喷雾造粒得到的球形氧化铝。所述方法生产工艺简单、成本低、产量大，而且制备的粉体流动性好，性能优异。本专利技术中，所用铝源为纳米级铝源。根据本专利技术，所述铝源选自氧化铝、氢氧化铝、一水铝石和拟薄水铝石中的至少一种。根据本专利技术，所述粘结剂的重均分子量为5000-350000，优选为150000-270000。根据本专利技术，所述粘结剂选自聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯、聚乙烯酸酯和甲基吡咯烷酮中的至少一种。根据本专利技术，以铝源为基准，所述粘结剂的用量为0.1-10wt％，优选为0.5-2.5wt％。根据本专利技术，所述分散剂选自铝酸钠、草酸钠、碳酸锂、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸乙酯中的至少一种。本专利技术中，选用本专利技术特定的分散剂，能够有效降低混合物浆液的沉降，进而改善制得的球形氧化铝的性能。根据本专利技术，以铝源为基准，所述分散剂的用量为0.1-3wt％，优选为0.1-1.5wt％，更优选为0.1-1.2wt％。根据本专利技术，所述消泡剂选自水性有机硅消泡剂、乙二醇、甘油、有机聚醚酯和GPE型聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚中的至少一种。根据本专利技术，所述消泡剂的用量为0.1-10wt％，优选为0.1-1.5wt％。根据本专利技术，所述助烧剂选自氧化镁、氧化钙、氧化钛、氧化铜、氧化硅、碳酸锂和氧化锆中的至少一种。根据本专利技术，以铝源为基准，所述助烧剂的用量为0.1-10wt％，优选为0.1-1.2wt％。本专利技术中，专利技术人研究发现，按照上述配比的铝源、粘结剂、分散剂、消泡剂、助烧剂进行制备球形氧化铝时，所制得的球形氧化铝的致密度高、比表面积低，综合性能优异，在特殊陶瓷材料以及球形材料等领域具有良好的应用前景。根据本专利技术，所述混合物浆液中铝源的固体含量为40-90wt％，优选为45-55wt％。本专利技术中，将铝源以粉体和/或滤饼的形式与溶剂混合，制得浆液。其中，所述溶剂可以为现有技术中的常规溶剂，具体的，可以为水。根据本专利技术，所述喷雾造粒选自压力式喷雾造粒和/或离心式喷雾造粒。根据本专利技术，所述喷雾造粒的条件包括：进口温度180-300℃，优选为220-260℃；出口温度80-150℃，优选为100-120℃；压力为0.2-0.7MPa，优选为0.4-0.5MPa；进料速度为50-2200mL/min，优选为120-330mL/min。本专利技术第三方面提供本专利技术所述的球形氧化铝的应用。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。以下实施例中，球形氧化铝的微观形貌采用电子扫描显微镜(SEM)进行表征；采用标准量具测试造粒后球形氧化铝的松装堆积密度；采用ICP测试球形氧化铝成分；采用激光粒度仪测试球形氧化铝的粒度；采用比表面积测试仪测试球形氧化铝的比表面积；采用比重仪测试球形氧化铝的比重；采用导热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球形氧化铝，其中，所述球形氧化铝的比重为3.85-3.95g/cm

【技术特征摘要】
1.一种球形氧化铝，其中，所述球形氧化铝的比重为3.85-3.95g/cm3；所述球形氧化铝的比表面积为0.03-0.25m2/g；所述球形氧化铝的松装堆积密度为2-2.6g/cm3。


2.根据权利要求1所述的球形氧化铝，其中，所述球形氧化铝的比重为3.87-3.93g/cm3；所述球形氧化铝的比表面积为0.04-0.23m2/g；所述球形氧化铝的松装堆积密度为2.1-2.4g/cm3。


3.一种权利要求1或2所述的球形氧化铝的制备方法，其中，所述制备方法包括：
将铝源、粘结剂、分散剂、消泡剂、助烧剂配置成混合物浆液，对混合物浆液进行喷雾造粒，即得所述球形氧化铝。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述铝源选自氧化铝、氢氧化铝、一水铝石和拟薄水铝石中的至少一种。


5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其中，所述粘结剂的重均分子量为5000-350000，优选为150000-270000；
优选地，所述粘结剂选自聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯、聚乙烯酸酯和甲基吡咯烷酮中的至少一种；
优选地，以铝源为基准，所述粘结剂的用量为0.1-10wt％，优选为0.5-2.5wt％。


6.根据权利要求3-5中任意一项所述的制备方法，其中，所述分散剂选自铝酸钠、草酸钠、碳酸锂、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸乙酯中的至少一种；
优选地，所述分散剂的用量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军恒，尚兴记，裴广斌，莫腾腾，李顺，郭莹莹，苗龙强，
申请(专利权)人：洛阳中超新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41