利用勃姆石制备亚微米级球形α相氧化铝粉体的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用勃姆石制备亚微米级球形α相氧化铝粉体的方法，涉及无机材料技术领域，本发明专利技术所述亚微米级球形α相氧化铝粉体的D

【技术实现步骤摘要】
利用勃姆石制备亚微米级球形
α
相氧化铝粉体的方法

：
[0001]本专利技术涉及无机粉体材料
，具体涉及一种利用勃姆石制备亚微米级球形α相氧化铝粉体的方法。

技术介绍
：
[0002]α
‑
Al2O3又称煅烧氧化铝，具有良好的光学和力学性能，其晶格能大，结构紧密，具有熔点高、硬度高、耐腐蚀性强、摩擦系数小、电阻率高和导热性好等特点。随着锂电池陶瓷隔膜涂覆、热界面材料、精细抛光材料等高精尖
的兴起，对氧化铝的性质有更高的要求，如小尺寸且粒度分布窄、高纯和高结晶度等。相比于普通的氧化铝，球形α
‑
Al2O3具有流动性好、硬度高、耐酸碱性强等优点，可以增加导热填料的流动性和导热率等。
[0003]常规大粒径的球形氧化铝主要采用破碎氧化铝闪烧球化得到，由于氧化铝硬度高，虽然可以通过采用研磨、球磨减小粒径，但始终无法达到亚微米级(0.1
‑
1μm)、纳米级，这也成了行业中的难点。而且对球形氧化铝进行研磨，颗粒形貌被破坏，氧化铝的球形度降低、粒径分布范围扩大，均匀性会下降。同时研磨过程中产生的微量的纳米级颗粒会吸附在大颗粒表面，导致氧化铝的比表面积增大，增加了环氧树脂等导热体系的粘度，降低填充量。
[0004]专利CN 113184886 A公开了一种高导热球形氧化铝的制备方法，产品氧化铝的粒径大(D
50
在100μm左右)、导热率高(大于6W/(m.K))，同时煅烧温度高(1250
‑
1600℃)、时间长(8
‑
22h)，且使用稀土氧化物作为添加剂，价高昂贵。
[0005]专利CN 111392752 A公开了一种亚微米球形氧化铝及其制备方法，将工业氢氧化铝、表面活性剂和水混合后经水热反应、焙烧、研磨得到亚微米球形α
‑
Al2O3，粒度介于0.1
‑
1μm之间，球形度介于0.42
‑
0.49之间。由于该方法在焙烧过程中存在硬团聚现象，需要研磨，因此产品的球形度低于50％。
[0006]软团聚和硬团聚的定义如下：
[0007]软团聚：无机粉体颗粒之间通过静电力、范德华力形成的团聚，这种团聚体受到较弱的力会打开，例如打散。与团聚前的形貌相比，打开后形貌不发生变化。
[0008]硬团聚：无机粉体颗粒之间通过化学键形成的团聚，这种团聚体需要较大的力才会打开，例如机械破碎、研磨等。与团聚前的形貌相比，打开后形貌发生变化。

技术实现思路
：
[0009]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种利用勃姆石制备亚微米级球形α相氧化铝粉体的方法，该方法能有效地控制氧化铝在高温下晶粒间的熔融结合形成大颗粒，所得产品α相氧化铝粉体的有害杂质含量低，颗粒球形化高，粒度分布窄，分散性好；且该方法工艺简单、生产成本低，适合大规模生产。
[0010]本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
[0011]本专利技术的目的之一是提供一种亚微米级球形α相氧化铝粉体，所述亚微米级球形α
相氧化铝粉体的D
50
范围在0.4～0.8μm，球形度大于70％，α相含量大于98％。
[0012]优选地，所述亚微米级球形α相氧化铝粉体中氧化钠含量小于40ppm，钾、硅、钙、铁、铜元素含量均小于10ppm。
[0013]本专利技术的目的之二是提供一种利用勃姆石制备亚微米级球形α相氧化铝粉体的方法，包括以下步骤：
[0014](1)以勃姆石为铝源，用酸浸泡，得到物料A；
[0015](2)将物料A进行烘干，再加入去离子水、形貌控制剂和晶粒生长抑制剂，混合均匀，得到物料B；
[0016](3)将物料B进行煅烧，酸洗，水洗，烘干，打散，即得亚微米级球形α相氧化铝粉体。
[0017]本专利技术的目的之三是提供一种根据前述的方法制备得到的亚微米级球形α相氧化铝粉体。
[0018]本专利技术的目的之四是提供前述的亚微米级球形α相氧化铝粉体在锂电池陶瓷隔膜涂层、热界面材料、导热工程塑料、高导热铝基覆铜板和抛光材料中的应用。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0020]1、本专利技术将勃姆石用酸溶液浸泡改性，清洗烘干后与形貌控制剂、晶粒生长抑制剂混合均匀，在高温下进行煅烧。形貌控制剂与氧化铝反应生成气态化合物，增加了体系的蒸汽压，此时固相传质转变为气相传质，克服成核势垒。晶粒生长抑制剂吸附在氧化铝表面，降低了氧化铝的表面能，从而降低了氧化铝在高温下的溶解速度，抑制进一步长大。煅烧后的粉料用稀硝酸清洗进行除钠，经去离子水清洗、烘干后最终得到亚微米级、高纯球形α
‑
Al2O3。
[0021]2、本专利技术制备的产品亚微米级球形α
‑
Al2O3粉体可用于芯片等精细抛光、电子陶瓷等领域，该产品所含有害杂质含量低，球形化高，α相含量高，粒度分布窄，分散性好，解决了现有技术难以获得高球形化和高结晶度的亚微米级球形α
‑
Al2O3，有效地控制了氧化铝在高温下晶粒间熔接变大；并且本专利技术的制备工艺简单，不需要研磨，生产成本低，可大规模工业化生产。
附图说明：
[0022]图1为本专利技术实施例1得到的α
‑
Al2O3的SEM图；
[0023]图2为本专利技术实施例2得到的α
‑
Al2O3的SEM图；
[0024]图3为本专利技术实施例3得到的α
‑
Al2O3的SEM图；
[0025]图4为本专利技术对比例1得到的氧化铝的SEM图；
[0026]图5为本专利技术对比例2得到的氧化铝的SEM图；
[0027]图6为本专利技术对比例3得到的氧化铝的SEM图；
[0028]图7为本专利技术对比例4得到的氧化铝的SEM图；
[0029]图8为本专利技术对比例5得到的氧化铝的SEM图；
[0030]图9为本专利技术对比例6得到的氧化铝的SEM图；
[0031]图10为本专利技术对比例7得到的氧化铝的SEM图；
[0032]图11为本专利技术对比例8得到的氧化铝的SEM图；
[0033]图12为本专利技术对比例9得到的氧化铝的SEM图；
[0034]图13为本专利技术对比例10得到的氧化铝的SEM图；
[0035]图14为本专利技术实施例1
‑
3得到的α
‑
Al2O3的XRD图；
[0036]图15为本专利技术实施例1得到的α
‑
Al2O3的粒度分布图；
[0037]图16为本专利技术实施例2得到的α
‑
Al2O3的粒度分布图；
[0038]图17为本专利技术实施例3得到的α
‑
Al2O3的粒度分布图。
具体实施方式：
[0039]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亚微米级球形α相氧化铝粉体，其特征在于：所述亚微米级球形α相氧化铝粉体的D
50
范围在0.4～0.8μm，球形度大于70％，α相含量大于98％。2.如权利要求1所述的亚微米级球形α相氧化铝粉体，其特征在于：所述亚微米级球形α相氧化铝粉体中氧化钠含量小于40ppm，钾、硅、钙、铁、铜元素含量均小于10ppm。3.一种利用勃姆石制备权利要求1或2所述的亚微米级球形α相氧化铝粉体的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以勃姆石为铝源，用酸浸泡，得到物料A；(2)将物料A进行烘干，再加入去离子水、形貌控制剂和晶粒生长抑制剂，混合均匀，得到物料B；(3)将物料B进行煅烧，酸洗，水洗，烘干，打散，即得亚微米级球形α相氧化铝粉体。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述勃姆石为块状勃姆石，D
50
值为0.2～0.5μm，氧化钠含量小于80ppm。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述酸为稀硝酸、醋酸中的任意一种，pH值为3～5，浸泡时间为8～10h。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭敬新，柯闯宝，王韶晖，蒋学鑫，
申请(专利权)人：安徽壹石通材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：