[发明专利]一种高导热球形填料的生产工艺

权利要求书

1.一种高导热球形填料，其特征在于，所述原料组份按重量份计包括：1-40份平均粒径为1-18微米的氮化铝粉、1-40份平均粒径1-5微米六方氮化硼粉、1-10份纳米氧化锌粉、1-5份纳米氧化钇粉、1-5份氧化镁、98份酒精、2份聚乙烯吡咯烷酮树脂和1份阴离子聚合物分散剂。

2.根据权利要求1所述的一种高导热球形填料，其特征在于，高导热球形填料的生产工艺具体包括以下步骤：

步骤S1：在球磨机里，加入1-40份平均粒径为1-18微米的氮化铝粉，最佳比例是1微米/5微米/18微米＝60/20/20，1-40份平均粒径为1-5微米的片状六方氮化硼粉，1-10粉0.2微米的氧化锌粉，1-5份0.1微米的氧化钇粉，1-5份微米级氧化镁粉，然后放入一定量大小尺寸搭配的氧化铝磨珠，球磨一小时，得到混合粉A；

步骤S2：在98份酒精中加入2份聚乙烯吡咯烷酮树脂，搅拌彻底溶解，再加入1份阴离子聚合物分散剂，搅拌均匀，把步骤S1的混合粉A高速搅拌下加入溶液里，制成喷雾浆料B；

步骤S3：调整喷雾干燥设备的参数，包括氮气流速，进出口温度，进料速度，进料压力，分别制备平均粒径为30微米、50微米和80微米的实心球形颗粒C；

步骤S4：将S3中的实心球形颗粒C在空气气氛中在550度煅烧2小时，把有机物除去，经烧结脱脂后的实心球形颗粒C碳含量500ppm，并逐渐形成球形粉料；

步骤S5：将脱脂后的球形粉料在氮气环境中升温至最高1850度，在高温维持2小时后快速降温,得到成瓷颗粒D；

步骤S6：把成瓷颗粒D在5％磷酸中在60度浸泡四小时后，用去离子多次洗涤至中性，并投入烘干机中进行烘干，设置烘干温度为100℃，最后球形颗粒真密度在2.5克/立方厘米，比表面积小于0.23，介电常数在4-5之间。

3.根据权利要求2所述的一种高导热球形填料，其特征在于，不同粒径的类球型氮化铝，搭配片状六方氮化硼，其中小粒径颗粒填充在大粒径之间的空隙里，增加了堆积密度，减少了空腔。

4.根据权利要求2所述的一种高导热球形填料，其特征在于，喷雾后形成30、50和80微米球体内多种颗粒彼此搭配密实填充，纳米氧化锌多吸附在大颗粒的表面。

5.根据权利要求2所述的一种高导热球形填料，其特征在于，经过烧结以后，氧化钇和氧化镁作为烧结助剂，熔融后的第二相分布在氮化铝和氮化硼晶相的边缘，促进各种颗粒进一步致密成瓷。

6.根据权利要求2所述的一种高导热球形填料，其特征在于，生产前各种粉体混合的平均比表面积是5-10平方米/克，烧结后成品比表面积0.24,低比表面积对应于低吸油值，在塑料和有机树脂中的填充量大幅度提高，极大改善了增稠和干化现象。

7.根据权利要求2所述的一种高导热球形填料，其特征在于，所述S2中，利用磷酸处理钝化了少量暴露在球体表面的氮化铝颗粒，使填料整体抗水解，解决了氮化铝在潮气中变性不稳定的问题。