[发明专利]一种二维氧化铝粉的制备方法

说明书

本发明公开了一种二维氧化铝粉的制备方法。采用浸渍提拉法使透明铝溶胶在柔性基底上流延成膜，烘烤后湿膜转变为水合氧化铝膜层。水合氧化铝膜层采用气力吹扫法从基底上吹落后碎裂为水合氧化铝粉。通过高温煅烧，水合氧化铝粉转变为二维氧化铝粉。本发明制备的二维氧化铝粉表面光滑平整，厚度均匀可控且为纳米级，径厚比大。

技术领域

本发明涉及氧化铝粉技术领域，具体地说，涉及一种二维氧化铝粉的制备方法。

背景技术

氧化铝在自然界中储量丰富且价格便宜，具有导热性能好、硬度大、熔点高、抗氧化、耐腐蚀和电阻率高等特性，广泛应用于导热填料、抛光粉、增韧剂和耐火材料等领域。片状结构的二维氧化铝粉，其表面光滑平整，厚度通常为微米级或亚微米级级，径厚比较大，除了具备普通氧化铝粉的优异性能外，还具有反射/屏蔽光能力强、易于构筑有序结构、表面活性适中等特点，在导热填料、精密抛光、金属防腐、表面修饰等领域极具应用潜力。

片状氧化铝常见的制备方法有：熔盐法、溶胶凝胶法、水热法和机械法。熔盐法是通过控制熔盐、晶种与添加剂以调控氧化铝的形貌和尺寸，设备简单，生产周期短，但制备出的片状氧化铝粉容易产生镶嵌现象，在烧结时还会排放有毒物质或腐蚀设备。溶胶凝胶法是在溶液中进行，产品纯度高且合成温度低，但制备的片状氧化铝粉容易团聚。水热法制备的片状氧化铝粉纯度高，结晶度好且不易团聚，但工艺复杂，生产周期长，反应条件苛刻，对设备要求高。机械法成本低且易操作，但是制备出的片状氧化铝粉纯度低，容易团聚，粒径不均匀，表面粗糙。

专利EP0240952A2(A method for producing a flaky material)将三丁氧基铝、丁醇及一定量的水混合制成铝溶胶，用辊子涂覆在连续带上，干燥得到水合氧化铝膜层，采用刮刀剥离水合氧化铝膜层，高温煅烧后得到粒径为5~40 μm、厚度为1 μm的片状氧化铝粉。该专利的湿膜厚度较大，氧化铝粉厚度偏大。同时限于加工精度的限制，刮刀很难将水合氧化铝膜层从连续带上刮尽。残留的水合氧化铝薄膜与新形成的水合氧化铝膜层叠合，将影响片状氧化铝粉厚度的均匀性。

专利CN108439465A(一种纳米二氧化钛溶胶的制备与负载方法)将钛源、溶剂、螯合剂、酸液和水混合制备成溶胶，涂覆于基材上，经风干、烧结得到二氧化钛膜层。该专利仅涉及薄膜制备，并未涉及粉体制备。

发明内容

针对现有制备方法存在的问题及不足，本发明的目的在于提供一种新的二维氧化铝粉的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种二维氧化铝粉的制备方法，包括如下步骤：采用浸渍提拉法使透明铝溶胶在柔性基底上流延成膜，烘烤后湿膜转变为水合氧化铝膜层；水合氧化铝膜层采用气力吹扫法从柔性基底上吹落后碎裂为水合氧化铝粉；通过高温煅烧，水合氧化铝粉转变为二维氧化铝粉。

具体包括如下步骤：

步骤（1）：将柔性基底在去离子水中超声振荡清洗，烘干后在无水乙醇中超声振荡清洗，烘干备用；

步骤（2）：采用浸渍提拉法使水溶性树脂溶液在步骤（1）所得柔性基底上流延成膜，烘干后得到柔性的改性基底；

步骤（3）：采用浸渍提拉法使透明铝溶胶在步骤（2）所得的改性基底上流延成膜，烘烤固化，得到固态的水合氧化铝膜层；

步骤（4）：利用气力吹扫法使步骤（3）所得水合氧化铝膜层从柔性基底上吹离并碎裂为二维水合氧化铝粉；