一种氮化铝粉体及其制备方法技术

本申请涉及一种氮化铝粉体及其制备方法，所述氮化铝粉体的结构为六角形、片状结构，所述氮化铝粉体的平均粒径为5

【技术实现步骤摘要】
一种氮化铝粉体及其制备方法


[0001]本申请涉及粉末冶金领域，尤其涉及一种氮化铝粉体及其制备方法。

技术介绍

[0002]氮化铝具有优异的导热性能，在热管理材料制备方面展现了巨大的应用前景。此外，氮化铝还具有较好电绝缘性能，较低的热膨胀系数，较高的机械强度和硬度等优良的性能，因此氮化铝是一种综合性能优良的导热材料，可应用于电子陶瓷基板材料和导热型高分子材料等领域。
[0003]目前，市场上氮化铝粉末通常为球形或类球形，粒径为0.5
‑
5μm，氮化铝造粒粉通常为球形，粒径为10
‑
80μm。这些类型的氮化铝粉体的开发多是针对陶瓷基板和导热塑料，然而其他形状氮化铝粉体的制备并不多见。不同的材料形貌特征具有不同的应用场景，因此开发其它形状和类型的氮化铝粉体可以拓展其应用范围。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种氮化铝粉体及其制备方法，以提供一种具有不同于现有的氮化铝形貌特征的氮化铝粉体，以适应不同的应用场景，拓展其应用范围。
[0005]第一方面，本申请提供了一种氮化铝粉体，所述氮化铝粉体的结构为六角形、片状结构，所述氮化铝粉体的平均粒径为5
‑
30μm，厚度为0.5
‑
3μm。
[0006]进一步地，所述氮化铝粉体的制备原料包括：氧化铝、碳粉、助磨剂、氮气和溶剂。
[0007]进一步地，所述助磨剂、所述溶剂、所述氧化铝和所述碳粉的质量和的质量比为(0
‑
2)：(30
‑
50)：(50
‑
70)，所述氧化铝和碳粉的摩尔比为1：(3.5
‑
5)。
[0008]进一步地，所述氧化铝为粒径为0.5
‑
1.0μm的α氧化铝或γ氧化铝。
[0009]进一步地，所述α氧化铝的α相转化率≥95％。
[0010]进一步地，所述碳粉为松装密度≥0.2g/cm3的导电性炭黑。
[0011]进一步地，所述助磨剂为硬脂酸、油酸、乙二醇、丙二醇和聚丙烯酸酯中至少一种。
[0012]第二方面，本申请提供了一种第一方面所述的氮化铝粉体的制备方法，所述制备方法包括：
[0013]将氧化铝、碳粉、助磨剂和溶剂进行混料，得到混合浆料；
[0014]将所述混合浆料进行真空干燥、成型，得到成型的物料；
[0015]将所述成型的物料于氮气气氛下烧结；
[0016]将烧结后的所述物料进行脱碳处理，得到氮化铝粉体。
[0017]进一步地，所述烧结的工艺参数包括：压力为5
‑
15kPa，烧结温度为1600
‑
1800℃，保温时间为2
‑
10h，氮气流量为1
‑
5L/min；和/或
[0018]所述烧结采用石墨坩埚，单个所述石墨坩埚的装料量为50
‑
200g，单个所述石墨坩埚的装料体积≥坩埚体积的40％。
[0019]进一步地，所述混料采用干法或湿法球磨混料，所述球磨混料的工艺参数包括：球
料比为(3
‑
30):1，球磨时间为5
‑
50h；和/或
[0020]所述成型采用摇摆造粒、旋转造粒、挤出造粒或压片；所述造粒的工艺参数包括：造粒粒径为10
‑
30mm；所述压片的工艺参数包括：压力为0.1
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2MPa，成片直径为20
‑
50mm，片厚为5
‑
10mm；和/或
[0021]所述脱碳的工艺参数包括：脱碳温度为600
‑
750℃，脱碳时间为1
‑
5h，脱碳气氛为压缩干空气。
[0022]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0023]本申请实施例提供了一种氮化铝粉体，所述氮化铝粉体的结构为六角形、片状结构，所述氮化铝粉体的平均粒径为5
‑
30μm，厚度为0.5
‑
3μm；该氮化铝粉体具有独特的六角形片状结构，原晶粒径大，形状规则，可作为抛光材料和高导热材料的填充料、增韧剂等，与现有氮化铝产品的应用场景有显著不同，可丰富氮化铝的产品结构和应用范围。
附图说明
[0024]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本申请实施例提供的一种氮化铝粉体的扫描电镜图；
[0027]图2为本申请实施例提供的一种氮化铝粉体的XRD图；
[0028]图3为本申请实施例提供的一种氮化铝粉体的制备方法的流程示意图；
[0029]图4为本申请对比例1提供的氮化铝粉体的SEM图。
具体实施方式
[0030]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0031]除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0032]氮化铝具有优异的导热性能，在热管理材料制备方面展现了巨大的应用前景。此外，氮化铝还具有较好电绝缘性能，较低的热膨胀系数，较高的机械强度和硬度等优良的性能，因此氮化铝是一种综合性能优良的导热材料，可应用于电子陶瓷基板材料和导热型高分子材料等领域。
[0033]目前，市场上氮化铝粉末通常为球形或类球形，粒径为0.5
‑
5μm，氮化铝造粒粉通常为球形，粒径为10
‑
80μm。这些类型的氮化铝粉体的开发多是针对陶瓷基板和导热塑料，然而其他形状氮化铝粉体的制备并不多见。不同的材料形貌特征具有不同的应用场景，因此开发其它形状和类型的氮化铝粉体可以拓展其应用范围。
[0034]本专利技术实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0035]第一方面，本申请提供了一种氮化铝粉体，如图1、2所示，所述氮化铝粉体的结构为六角形、片状结构，所述氮化铝粉体的平均粒径为5
‑
30μm，厚度为0.5
‑
3μm。
[0036]本申请实施例提供了一种氮化铝粉体，所述氮化铝粉体的结构为六角形、片状结构，所述氮化铝粉体的平均粒径为5
‑
30μm，厚度为0.5<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮化铝粉体，其特征在于，所述氮化铝粉体的结构为六角形、片状结构，所述氮化铝粉体的平均粒径为5
‑
30μm，厚度为0.5
‑
3μm。2.根据权利要求1所述的氮化铝粉体，其特征在于，所述氮化铝粉体的制备原料包括：氧化铝、碳粉、助磨剂、氮气和溶剂。3.根据权利要求2所述的氮化铝粉体，其特征在于，所述助磨剂、所述溶剂、所述氧化铝和所述碳粉的质量和的质量比为(0
‑
2)：(30
‑
50)：(50
‑
70)，所述氧化铝和碳粉的摩尔比为1：(3.5
‑
5)。4.根据权利要求2所述的氮化铝粉体，其特征在于，所述氧化铝为粒径为0.5
‑
1.0μm的α氧化铝或γ氧化铝。5.根据权利要求2所述的氮化铝粉体，其特征在于，所述α氧化铝的α相转化率≥95％。6.根据权利要求2所述的氮化铝粉体，其特征在于，所述碳粉为松装密度≥0.2g/cm3的导电性炭黑。7.根据权利要求6所述的氮化铝粉体，其特征在于，所述助磨剂为硬脂酸、油酸、乙二醇、丙二醇和聚丙烯酸酯中至少一种。8.一种权利要求1～7任一项所述的氮化铝粉体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将氧化铝、碳粉、助磨剂和溶剂进行混料，得到混合浆料；将所述混合浆料进行真空干燥、成型，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东红，任新林，张岩岩，王毅，王锦，贾春燕，张阳，范硕阳，
申请(专利权)人：中铝郑州有色金属研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：