[发明专利]低成本氮化铝粉末制备工艺

说明书

本发明涉及一种低成本氮化铝粉末制备工艺，利用石墨炉进行制备，石墨炉包括配气系统和反应装置，该工艺包括如下步骤:制备混合粉末；将制成的混合粉末过筛制成造粒料；将氮气通入配气系统，配气系统具有配气动力件和两个联动的配气装置，各配气装置均包括配气进气口和配气出气口，各配气进气口均与进气风机连通，进气风机将氮气鼓入各配气进气口，各配气出气口与对应反应装置连通，进气风机鼓入的氮气经配气出气口进入对应反应装置，配气动力件控制各配气装置输出相同质量氮气；将造粒料置于各反应装置烧结，烧结过程中始终通入流动氮气；各反应装置与排气风机连通，进而将反应产物抽出；随炉冷却；无需过量通入氮气，极大节省了成本。

技术领域

本发明涉及氮化铝粉末制造技术领域，特别是涉及一种低成本氮化铝粉末制备工艺。

背景技术

直接氮化法，用金属铝粉末为主要原料先制作多孔成形体，再放在氮气中直接反应进行氮化的方法制造氮化铝多孔陶瓷。金属铝氮化的反应式为Al+N→AlN。直接氮化法需要连续通入氮气，且氮气每升价格约为七元，为加快生产速度，往往将氮气同时通入多个反应装置，各氮气反应装置通入的氮气量难以保证相同，这样导致为了保证每个反应装置内的氮化反应彻底，需要通入过量的氮气，极大增加了成本。

发明内容

为克服现有技术存在的技术缺陷，本发明提供一种低成本氮化铝粉末制备工艺，无需过量通入氮气，极大节省了成本。

本发明采用的技术解决方案是：

低成本氮化铝粉末制备工艺，利用石墨炉进行制备，所述石墨炉包括配气系统和反应装置，该工艺包括如下步骤:

S1:制备混合粉末；

S2:将步骤S1制成的混合粉末过筛制成造粒料；

S3：将氮气通入配气系统，所述配气系统具有配气动力件和两个联动的配气装置，各所述配气装置均包括配气进气口和配气出气口，各所述配气进气口均与进气风机连通，所述进气风机将氮气鼓入各配气进气口，各所述配气出气口与对应反应装置连通，所述进气风机鼓入的氮气经配气出气口进入对应反应装置，所述配气动力件控制各配气装置输出相同质量氮气；

S4:将造粒料置于各反应装置，反应装置在从配气出气口送入的氮气气氛下升温到1700℃下保温3小时，烧结过程中始终通入流动氮气；

S5：各所述反应装置与排气风机连通，进而将反应产物抽出；

S6：随炉冷却。

优选的，所述混合粉末按重量百分数：氧化铝65％、烧结助剂5％、碳黑20％、氮化铝晶种10％分别进行称量，湿法球磨干燥后制备。

优选的，所述步骤S3中的各配气装置均包括配气箱体、主动配气活塞和进排气控制组件，所述配气箱体具有压气腔，所述配气动力件推动相邻两个配气装置上的主动配气活塞沿压气腔滑动，所述进排气控制杆位于压气腔且进排气控制杆沿配气进气口和配气出气口滑动，所述步骤S3包括如下步骤：

S31：进气步骤，所述主动配气活塞沿压气腔滑动使压气腔容积最大时进排气控制组件打开配气进气口而密封配气出气口；

S32：排气步骤，所述主动配气活塞沿压气腔滑动使压气腔容积由最大逐渐变小的过程中，进排气控制组件密封配气进气口而打开配气出气口。

优选的，所述进排气控制组件包括进排气控制杆和进排气控制齿轮，所述进排气控制齿轮与主动配气活塞传动连接，所述进排气控制齿轮设有与排气控制杆螺纹副连接的升降螺纹，所述主动配气活塞上设有与进排气控制齿轮啮合的主动配气齿条，所述进排气控制齿轮上设有与主动配气齿条配合的限位挡板，所述限位挡板限制进排气控制齿轮的轴向运动。

优选的，所述氧化铝，其Al2O3含量＞95％重量。

优选的，所述氧化铝平均粒径在1μm。

优选的，所述氮化铝晶种，其AlN含量＞95％重量。

优选的，所述碳黑，其C含量＞95％重量。