System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种功率器件用球形方石英粉体及其制备方法技术_技高网

一种功率器件用球形方石英粉体及其制备方法技术

技术编号:43640467 阅读:3 留言:0更新日期:2024-12-13 12:38
本发明专利技术公开了一种功率器件用球形方石英粉体及其制备方法,属于非金属矿物加工技术领域,选择火焰法球形硅微粉为原料与氟盐类物质组成的矿化剂混合,封入高压反应釜进行一段时间热处理,对热处理制得的前驱体进行高温煅烧,前驱体的制备工艺对无定型的火焰熔融法球形二氧化硅微粉的晶格进行一定的预排列,使得方石英产品具有高纯度、高方石英相含量,同时降低无定型相转变为方石英相时的相转变势垒,使得高温煅烧的温度降低,在火焰熔融法球形二氧化硅微粉原料从无定型相转变为方石英相后仍能保持高球形度,可以满足功率器件热膨胀需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于非金属矿物加工,具体涉及一种功率器件用球形方石英粉体及其制备方法


技术介绍

1、石英是储量丰富的非金属矿物,具有强耐酸性和极好的电绝缘性,方石英是石英族矿物中的一个物种,与石英相比方石英具有优良的光学性质、高反射率、高白度、低密度和抗热震性等特点,在电子材料、精密铸造等领域广泛应用;

2、专利公告号(cn108455617a)公开了一种球形方石英的制备方法,将球形石英粉与隔离剂按一定比例混合,混合后的粉体放入有惰性气体保护的电炉中,并在一定加热条件下加热,再将得到的粉体置于有氧环境中煅烧,煅烧后的粉体经清洗、干燥得到球形方石英产品,上述技术方案选用球形石英粉为原料,包裹一定量的石墨为隔离剂,在n2等保护气的气氛下高温煅烧,使原有的石英相逐步转化为方石英相,之后在有氧条件下高温煅烧,除去作为隔离剂的石墨,由于石英在高温相变时表面会软化从而粘连,石墨隔离剂的存在使得粘连效果减弱,在相转变的同时仍能够保持球形形貌,并且石墨是热的良导体,在相转变时热量能够更加均匀地输入,使得反应更加完全;

3、上述技术方案使用石墨作为隔离剂混合后需在n2气氛下进行高温相变过程,所用材料和气氛资源较多,且相变后仍需高温煅烧去除石墨,工艺步骤繁琐、能耗较大;

4、专利公告号(cn106660813a)公开了一种与以往相比生产率高、制造成本低、且具有高热膨胀率、高热导率、高流动性、高分散性、高填充性、低磨损性、高纯度、也能够适用于半导体领域的球状结晶性二氧化硅粒子及其制造方法。一种球状结晶性二氧化硅粒子,其特征在于,包含400~5000ppm的铝,包含80%以上的结晶相;上述技术方案选用二氧化硅粒子和一定量的铝混合进行热喷射,后续进行一定温度的高温煅烧进行方石英的相转变,二氧化硅粒子与铝源混合后进行热喷射,铝源在高温下转变为氧化铝,氧化铝能够破坏二氧化硅的晶体结构,活化晶格,使得相转变能够以更低的温度进行;

5、上述技术方案使用铝源与二氧化硅粒子进行热喷射,热喷射配套仪器价格昂贵,工艺繁琐,导致门槛较高不利于行业发展。


技术实现思路

1、专利技术目的:本专利技术的目的是提供一种功率器件用球形方石英粉体的制备方法,以解决采用石墨作为隔离剂时所需气氛和材料较多以及热喷射配套仪器昂贵的技术问题。

2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种功率器件用球形方石英粉体及其制备方法,其特征在于包括如下步骤:

3、s1原料预处理:以火焰熔融法球形二氧化硅微粉为原料,选用含氟盐类物质作为矿化剂a,矿化剂a与去离子水配比质量分数为1%-10%的矿化剂b,将矿化剂b与火焰熔融法球形二氧化硅微粉原料按质量比100:30-60配比封入高压反应釜。

4、s2前驱体制备:将高压反应釜放入高温设备进行一定时间的热处理,热处理温度为150~250℃,热处理时间为8~24h,采用去离子水反复洗涤后烘干获得前驱体p。

5、s3高温相转变:将前驱体p放入高温设备中进行高温煅烧完成晶相转变,其中高温设备以5~10℃/min的升温速率上升到1100℃~1500℃,相转变时间为2-12h,冷却后获得产品。

6、s4解聚:对s3获得的产品解聚后获得d50=20-50μm且粒度可调的球形方石英产品c。

7、优选地:所述矿化剂a为含氟盐类物质中的一种或多种组合。

8、优选地:所述s3的煅烧温度为1200℃~1400℃。

9、与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:选择火焰法球形硅微粉为原料与氟盐类物质组成的矿化剂混合,封入高压反应釜进行一段时间热处理,对热处理制得的前驱体进行高温煅烧,前驱体的制备工艺对无定型的火焰熔融法球形二氧化硅微粉的晶格进行一定的预排列,使得方石英产品具有高方石英相的特征,同时降低无定型相转变为方石英相时的相转变势垒,使得高温煅烧的温度降低,在火焰熔融法球形二氧化硅微粉原料从无定型相转变为方石英相后仍能保持高球形度。

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【技术保护点】

1.一种功率器件用球形方石英粉体及其制备方法,其特征在于包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种功率器件用球形方石英粉体的制备方法,其特征在于:所述矿化剂A为含氟盐类物质中的一种或多种组合。

3.根据权利要求2所述的一种功率器件用球形方石英粉体的制备方法,其特征在于:所述矿化剂A与去离子水配比质量分数为1%-10%的矿化剂B。

4.根据权利要求2所述的一种功率器件用球形方石英粉体的制备方法,其特征在于:所述矿化剂B与火焰法球形二氧化硅微粉原料按质量比100:30-60配比。

5.根据权利要求2所述的一种功率器件用球形方石英粉体的制备方法,其特征在于:所述S2的热处理温度为150~250℃,热处理时间为8~24h。

6.根据权利要求2所述的一种功率器件用球形方石英粉体的制备方法,其特征在于:所述S3的煅烧温度优选为1200℃~1400℃。

7.一种功率器件用球形方石英粉体,其特征在于,方石英含量大于99%、D50为25~55μm,球形形貌。

【技术特征摘要】

1.一种功率器件用球形方石英粉体及其制备方法,其特征在于包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种功率器件用球形方石英粉体的制备方法,其特征在于:所述矿化剂a为含氟盐类物质中的一种或多种组合。

3.根据权利要求2所述的一种功率器件用球形方石英粉体的制备方法,其特征在于:所述矿化剂a与去离子水配比质量分数为1%-10%的矿化剂b。

4.根据权利要求2所述的一种功率器件用球形方石英粉体的制备方法,其特征在于:所述矿化剂b与火焰...

【专利技术属性】
技术研发人员:张广淇曹家凯胡世成彭泽华罗启兰马一鸣
申请(专利权)人:江苏联瑞新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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