【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无机非金属粉体材料，具体涉及一种高导热球形六方氮化硼的制备方法。
技术介绍
1、近年来，随着微电子器件高度集成化，芯片处理指令的速度和数量都有极大提升，与此同时这些微电子器件产生并聚集大量热量，对热界面材料提出了更高性能的要求。目前市面上常见的氧化铝材料已达不到高导热使用的要求，氮化硼作为当下一种理想的高导热填料，具有导热率高、密度小、润滑性、绝缘性等特点，然而常规的氮化硼都是片晶六方氮化硼，导热系数具有各向异性的局限性，在有机聚合物中填充时，受体系粘度影响，往往不能大量填充，所以在实际应用时，并不能发挥其优良的导热性能。因此，需要对片晶六方氮化硼进行处理，以提高在导热粘结剂中填充量，获得更好的导热率。
2、公开号为cn101003436a的中国专利中公开了一种氮化硼球形粉粒的制备方法，其将一种或多种烧结添加剂与氮化硼浆料混合后，通过喷雾干燥、排胶、烧结。该方法制备出的球形氮化硼颗粒在通过片晶六方氮化硼晶粒长大的方式，搭接架桥固定，然这种方法制备的球形氮化硼颗粒强度低、导热低，且制备工艺耗能高、成本高。
3、公开号为cn108101546a的中国专利公开了一种球形六方氮化硼团聚体的制备方法，该方法先将氧化物与碱土金属碳酸盐按比例球磨混合，再与氮化硼浆料混合，最后通过喷雾干燥、排胶、烧结得到球形六方氮化硼，然该方法仅仅将烧结后的添加剂简单混合，与氮化硼浆料混合后依然会分散开，在后面的烧结过程中难以起到复合烧结作用，烧结助剂无法形成液相，制备的球形氮化硼松散，导热率低。
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1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种球形六方氮化硼的制备方法，以解决有现有球形六方氮化硼由片晶六方氮化硼简单桥接而成的制备方法的问题，并提高球形六方氮化硼的导热率。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提出以下技术方案：一种球形六方氮化硼的制备方法，包括以下步骤：
3、s1.将片晶六方氮化硼、钇铝酸盐微粉、分散剂、粘合剂加入纯水中搅拌均匀，获得六方氮化硼浆料；
4、s2.将六方氮化硼浆料造粒，制得目标粒径球形六方氮化硼造粒粉；
5、s3.将所述造粒粉在400-700℃的温度下进行低温煅烧的排胶处理，除去分散剂和粘结剂中的有机物；
6、s4.将排胶处理后的粉料放置于高温烧结炉中，在1600-1900℃的烧结温度下进行高温烧结，得到球形六方氮化硼成品。
7、优选地，所述s1中的钇铝酸盐选自y3al5o12、yalo3、y4al2o9中的一种或任意几种；钇铝酸盐微粉的中位粒径为0.5-5um。
8、优选地，所述s1中的钇铝酸盐微粉与片晶六方氮化硼的质量比为0.01-0.05：1。
9、优选地，所述s1中的片晶六方氮化硼的中位粒径为1-5um。
10、优选地，所述s1中的分散剂选自异丙醇、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或任意几种；分散剂与片晶六方氮化硼的质量比为0.005～0.02：1。
11、优选地，所述s1中的粘结剂选自聚乙二醇，聚乙烯醇、羧甲基纤维素中的一种或任意几种，粘结剂与片晶六方氮化硼固体粉料的质量比为0.01-0.05：1。
12、优选地，所述s1中的六方氮化硼浆料的固含量为30-65％。
13、优选地，所述s2中，目标粒径球形六方氮化硼造粒粉的中位粒径为20-250um。
14、优选地，所述400-700℃的温度下进行的低温煅烧的时间为24-48h，所述1600-1900℃进行高温烧结的时间为12-24h。
15、优选地，所述s4中烧结过程中炉内气氛是流动氩气氛围或者其他惰性气体氛围。
16、作为本专利技术优选的实施方式，所述高导热球形六方氮化硼通过对片晶六方氮化硼喷雾造粒得到球形六方氮化硼造粒粉，经过低温煅烧与高温烧结工序相结合的方式制得的高导热球形六方氮化硼，其具有高球形度、高导热率、高球形颗粒强度的特点。
17、作为本专利技术优选的实施方式，选用高粘度聚乙二醇作为粘结剂，聚乙二醇是亲水粘结剂，在水系浆料中的分散性好，能够缓解六方氮化硼浆料中的固体沉降，提高浆料稳定性。再通过控制相关的工艺参数，得到球形度高、粒径合适的球形六方氮化硼造粒粉。
18、作为本专利技术优选的实施方式，以钇铝酸盐微粉作为烧结助剂，钇铝酸盐具有相对较低的熔点，在六方氮化硼浆料中均匀分散，在喷雾干燥的过程中，均匀地分布在每一个球形六方氮化硼造粒粉中，高温环境下重新变为液态，流向片晶六方氮化硼桥接处，低温重结晶后使得六方片晶氮化硼能够被粘接固定住，这些被固定住的六方片晶氮化硼就组成了高球形颗粒强度的球形六方氮化硼。在钇铝酸盐的作用下，球形六方氮化硼内部的导热通路更加连贯和紧密，极大地提高的球形六方氮化硼的导热系数。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
20、1、本专利技术使用的钇铝酸盐，经破碎处理后粒径达亚微米级，烧结活性高，在球形六方氮化硼烧结过程中，能够在较低温度下形成液相钇铝酸盐，达到节能的效果；且本专利技术制备的六方氮化硼浆料具有固含量高，不易沉降的特点，这使得氮化硼浆料在喷雾干燥时进料稳定、收率高。
21、2、本专利技术制备的球形六方氮化硼颗粒在钇铝酸盐的粘接作用下，具有很高的颗粒强度，球体粉料不易被破碎，在有机聚合物体系中能保持良好的球形度，对导热粘结剂的吸附量低。这使得在导热粘结剂中能加入更多的六方氮化硼或者其他导热粉体，从而达到提升导热率的效果。
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1.一种球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，所述S1中的钇铝酸盐选自Y3Al5O12、YAlO3、Y4Al2O9中的一种或任意几种。
3.根据权利要求1所述球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，所述S1中的钇铝酸盐微粉的中位粒径为0.5-5um。
4.根据权利要求1所述球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，所述S1中的钇铝酸盐微粉与片晶六方氮化硼的质量比为0.01-0.05：1。
5.根据权利要求1所述球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，所述S1中的片晶六方氮化硼的中位粒径为1-5um。
6.根据权利要求1所述球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，所述S1中的分散剂选自异丙醇、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或任意几种。
7.根据权利要求1所述球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，所述S1中分散剂与片晶六方氮化硼的质量比为0.005～0.02：1。
8.根据权利要求1所述球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，所
9.根据权利要求1所述球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，所述S1中的六方氮化硼浆料的固含量为30-65％。
10.根据权利要求1所述球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，所述S2中，目标粒径球形六方氮化硼造粒粉的中位粒径为20-250um。
...【技术特征摘要】
1.一种球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，所述s1中的钇铝酸盐选自y3al5o12、yalo3、y4al2o9中的一种或任意几种。
3.根据权利要求1所述球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，所述s1中的钇铝酸盐微粉的中位粒径为0.5-5um。
4.根据权利要求1所述球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，所述s1中的钇铝酸盐微粉与片晶六方氮化硼的质量比为0.01-0.05：1。
5.根据权利要求1所述球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，所述s1中的片晶六方氮化硼的中位粒径为1-5um。
6.根据权利要求1所述球形六方氮化硼的制备方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛煜达，李建，胡林政，
申请(专利权)人：苏州锦艺新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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