[发明专利]一种用于喷涂领域的纳米级氮化硼粉及其制作工艺

说明书

本发明公开了一种用于喷涂领域的纳米级氮化硼粉及其制作工艺，包括该用于喷涂领域的纳米级氮化硼粉由以下质量份数的原料制成：25‑35wt％的硼源，45‑50wt％的氮源，5％‑15％的有机溶剂。有益效果：实现对氮化硼粉的制作及有效破碎和颗粒球形化、纳米化，产物粒度在100nm‑1μm纳米之间。在化学剥离法的高能球磨装置能量大，破碎效率高。该工艺具有制备过程工艺简单，操作方便，所制备的超细纳米级氮化硼粉尺寸均一，且具有高硬度、高热导率、高热稳定性和高化学稳定性，可批量生产超细纳米立方氮化硼，产品表面积大，纯度高，广泛应用于纳米纤维制备，电子、喷涂及彩妆等领域。

技术领域

本发明涉及喷涂技术领域，具体来说，涉及一种用于喷涂领域的纳米级氮化硼粉及其制作工艺。

背景技术

氮化硼晶体属六方晶系，结构与石墨相似，性能也有很多相似之处，所以又叫“白石墨”它有良好的耐热性、热稳定性、导热性、高温介电强度，是理想的散热材料和高温绝缘材料。氮化硼的化学稳定性好，能抵抗大部分熔融金属的浸蚀。它也有很好的自润滑性。

氮化硼粉末对静电喷涂技术和设备的应用已经有很长一段时间，这种技术和设备需要相当大的初始投资，当然也可以用刷子涂层和空气喷涂，并且在普通厂房里就可进行。而纳米级氮化硼粉的制作对所需温度和压力仍然很高，对设备条件的要求还十分严格，因此也就难于形成大的生产规模，需要在产品表面积、纯度上需要广泛应用于纳米纤维制备，电子、喷涂及彩妆等领域的纳米级氮化硼粉。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种用于喷涂领域的纳米级氮化硼粉及其制作工艺，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种用于喷涂领域的纳米级氮化硼粉。

该用于喷涂领域的纳米级氮化硼粉由以下质量份数的原料制成：

25-35wt％的硼源，45-50wt％的氮源，5％-15％的有机溶剂。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于喷涂领域的纳米级氮化硼粉的制作工艺。

该用于喷涂领域的纳米级氮化硼粉的制备，包括以下步骤：

将硼源和氮源前驱物充分混合，在含氮反应气氛条件下，先以1.5-2℃/min的速率将所述混合料升温至280-300℃，再以3-5℃/min的速率升温至1100-1500℃，操作中加热至并保温2-4h，自然冷却之后在保护气氛中降温至室温，获得粗产物；

将合成的氮化硼粗粉为原料，在高压釜中，采用有机溶剂的水溶液中作为反应介质；

通过对高压釜加热，在高温、高压反应环境，使得通常难溶或不溶的物质溶解并反应生成新的晶体；

选择颗粒小于50目的氮化硼单晶，将其加入碳素钢材质的高能球磨罐中，球料重量比为30-150∶1，氩气保护下密封；

并在化学剥离法将氮化硼粉末剥离，高能球磨罐转速为950-1550rpm，合成时间为16-240h，产物用2mol/L的盐酸处理，洗成中性，烘干，制备出了结晶度较好、直径在在100nm-1μm之间的产物粒度。

进一步的，所述硼源与所述氮源前驱物的摩尔比为10:1-1:10。

进一步的，所述硼源为氧化硼，纯度≥97.0wt％；所述硼源的粒度≤0.1mm。

进一步的，所述氮源为氯化铵，纯度≥99.5wt％；所述氯化铵的粒度≤0.1mm。

进一步的，所述有机溶剂包括芳香族、烷烃、吡啶类、醚类、酯类。