高純度氧化鋁球在導熱復合材料上的應用研究

高純度氧化鋁球在導熱復合材料上的應用研究

氧化鋁（A12O3）粉體因具有優異的機械性能、良好的耐高溫性和化學穩定性等,在工業上得到了廣泛的應用。形貌規則、分散性好的球形Al2O3粉體因具有大的堆積密度、好的流動性等促使制備的產品表現更優異的性能。本文從熱等離子體制備的球形Al2O3粉體的特性出發,圍繞其在兩個領域的應用展開研究。第一,由于Al-O鍵能較高,利用Al2O3粉體制備陶瓷時需要較高的燒結活化能,進而需要較高的燒結溫度。無壓燒結工藝因簡單易行、利于工業化等優勢,在實際生產中被廣泛應用,但卻難以制備高致密度、高機械性能的陶瓷。第二,將Al2O3粉體作為填料制備高導熱的聚合物基復合材料。由于填料的添加,在復合材料中形成大量的填料-基體界面,界面的出現嚴重降低熱量傳輸的效率,即在界面處產生界面熱阻,影響復合材料整體的熱傳輸性能。針對以上兩個Al2O3粉體在實際應用中出現的問題,本論文對熱等離子體制備的球形Al2O3粉體的特性進行考察,開展了在高性能Al2O3陶瓷與高導熱聚合物基復合材料兩個應用領域的研究。主要研究內容如下:（1）首先,對熱等離子體制備的球形Al2O3粉體的特性進行了研究,包括顆粒的形貌、粒徑、分散性、晶型結構、元素組成及其制備的漿料的特性等。研究發現,Al2O3粉體不僅具有窄的粒徑分布,且顆粒分散性較好。同時,顆粒表面光滑、內部結構致密,結晶性較好。通過改變原料鋁粉的加料速率,可實現對Al2O3粉體粒徑的調控。將Al2O3粉體分散到水中制備的漿料具有較好的分散穩定性,顆粒長時間懸浮在漿料中不沉降,進一步研究發現Al2O3顆粒在中性的水溶液中表現出較高的zeta電位。

日本nikkato高純度氧化鋁球

特征
具有優異的耐磨性和耐久性，適用于天然原料、氧化鋁、電子元件用基材、密封材料等多種粉碎分散球。
產品代碼
◆ 通用級：HD、HD-11 (Al 2 O 3　93%)
◆ 干級：HD-2 (Al 2 O 3　92%)
◆ 高純級： SSA-995 (Al 2 O 3　99.5%) )
◆ 高純度高功能等級：SSA-999W / SSA-999S (Al 2 O 3　99.9%)
尺寸
φ0.5-60mm, 1/2”氣缸
特性（代表値）

項　　目	HD	HD-11	HD-2	SSA-995	SSA-999W	SSA-999S
純度　Al2O3 %	93	93	92	99.5	99.9	99.9
密度　g/cm3	3.6	3.7	3.6	3.8	3.9	3.9
硬さ　HV1O	1,100	1,200	1,050	1,500	1,800	1,800
曲げ強さ　MPa	330	400	280	400	450	450
圧縮強さ　MPa	2,000	2,000	2,000	3,000	－	－

標準寸法

材質記號	形狀	寸法
HD	球	1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60	φmm
	シリンダー	12.7×12.7	φmm×Hmm
HD-11	球	1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 15, 20	φmm
HD-2	球	20, 30, 40, 50, 60	φmm
SSA-995	球	1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 15, 20, 25, 30, 40, 50	φmm
SSA-999W	球	1, 2, 3, 5, 10 15, 20, 25	φmm
SSA-999S	球	0.5, 0.8, 1, 2, 3, 5	φmm