[发明专利]球形α相氧化铝的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用两次高温煅烧制备球形α相氧化铝的方法。

背景技术

α相氧化铝，导热性强，成型性好，晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好，可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧，特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。由于α相氧化铝也是性能优异的远红外发射材料，作为远红外发射和保温材料被应用于化纤产品和高压钠灯中。此外，α相氧化铝电阻率高，具有良好的绝缘性能，可应用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板中。现有常规技术制备的α氧化铝，主要采用电加热技术将其他相比如γ相氧化铝转化为α相氧化铝，此法α相含量很高，但是所制备产物为非球形。非球形的氧化铝在应用中受到限制。同时，现有技术中对40μm以上粒径的α相球形氧化铝的制备方法较为成熟，但是难以制备出α相含量高的40μm以下的α相氧化铝。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种通过两次加热工艺制备α相含量高的40μm以下的球形α相氧化铝。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种球形α相氧化铝的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将含铝粉体于2100-2300℃下加热球形化，得到球形氧化铝粉体；

步骤二：将球形氧化铝粉体于1200-2072℃下加热煅烧，得到球形α相氧化铝。步骤一中含铝粉体球形化过程中各相之间会发生转化，会形成较低含量的α相，采用步骤二在1200℃至2072℃再次煅烧，可提高α相含量。

作为本发明的优选实施例，上述的球形α相氧化铝的制备方法中，优选地是：所述的含铝粉体为氧化铝、部分脱水氢氧化铝或氢氧化铝中的一种或几种。

作为本发明的优选实施例，上述的球形α相氧化铝的制备方法中，优选地是：所述的球形氧化铝粉体平均粒径为0.1μm至40μm。氧化铝粉体粒径大于40μm时由于体积大在步骤一的温度区间1200℃-2072℃的在时间长，α相容易形成；0.1μm至40μm的球形氧化铝由于体积小在步骤一中的温度区间1200℃-2072℃的存在时间短，α相不易形成，因此本发明将粒径为0.1μm至40μm的球形氧化铝进行步骤二的加热处理，从而增加α相的含量。

作为本发明的优选实施例，上述的球形α相氧化铝的制备方法中，优选地是：加热采用的设备为三重管燃烧器，3秒内达到所要求加热温度。粉料自管芯内穿出，经过火焰被瞬间加热至高温。

本发明的有益效果是：

1）本发明制备的α相氧化铝为球形，球化率在90%以上，在导热胶片等应用领域具有高流动性，应力均匀化，高填充量，可广泛地应用于本领域中，且制备过程中无需进行破碎，既可保证α相氧化铝的球形化，又减少了制备工序。

2）本发明通过对40μm以下的氧化铝进行二次加热，解决了40μm以下的球形氧化铝难制备高含量的α相的问题。

3）本发明的制备方法、步骤简单，制备时间短，可制得高含量的球形α相氧化铝。

具体实施方式

下面结合本发明的具体的实施例对本发明作进一步的解释和说明。

实施例1：

将市售的α氧化铝破碎至平均粒径10μm，作为原料，将原料投入三重管燃烧器并控制温度在2100℃至2300℃进行熔融球形化，得试验样品1-1。将试验样品1-1再次投入燃烧器并控制火焰温度在1800℃至2000℃进行加热处理得试验样品1-2。经XRD测定所得样品，从各结晶特征峰的强度计算出各结晶相的含量列入表1。

实施例2：

将市售的γ氧化铝破碎至平均粒径10μm，作为原料，将原料投入三重管燃烧器并控制温度在2100℃至2300℃进行熔融球形化，得试验样品2-1。将试验样品2-1再次投入燃烧器并控制火焰温度在1800℃至2000℃进行热处理得试验样品2-2。经XRD测定所得样品，从各结晶特征峰的强度计算出各结晶相的含量列入表1。

实施例3：

将市售的α氧化铝破碎至平均粒径5μm，作为原料，将原料投入三重管燃烧器并控制温度在2100℃至2300℃进行熔融球形化，得试验样品3-1。将试验样品3-1再次投入燃烧器并控制火焰温度在1800℃至2000℃进行热处理得试验样品3-2。经XRD测定所得样品，从各结晶特征峰的强度计算出各结晶相的含量列入表1。

实施例4：