CN111348668A - 一种导热填料用氧化铝的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导热填料用氧化铝的制备方法,使用的原料为回转窑生产煅烧氧化铝过程的副产品收尘粉,所述收尘粉中氧化铝含量在95‑97%,激光粒度为D10:10‑15μm,D50:20‑30μm,D90:40‑50um;在收尘粉中加入纯水及一定量的无机酸,调制成浓度为200‑400g/l、PH为4‑7的浆体,在40‑70℃条件下洗涤,之后进行压滤得到滤饼,在1200‑1300℃温度下煅烧,采用塑料对辊或者聚氨酯对辊对其进行破碎和筛分,得到可作为导热填料用氧化铝或者球形氧化铝的原料。本发明能够实现收尘粉的综合利用,制备出具有典型粒度分布特征的导热用氧化铝填料,具有成本低、性能优的优点。
Description
技术领域
本发明属于无机非金属材料领域,具体涉及一种副产品—氧化铝收尘粉的综合利用技术,所制备的氧化铝可作为导热填充材料,应用到导热界面材料行业中。
背景技术
导热材料已经广泛应用于国民经济和国防工业的诸多领域,随着5G时代和新能源领域的飞速发展,对导热材料也提出了更高的要求。随着电子元件的高度集成化,为保障元器件运行的可靠性,需使用具备高导热性能、高稳定性的优异导热材料来替代该场合下使用的普通材料,以便迅速、及时、有效地将发热元件产生的热量传递到散热设备,保障电子设备的正常运行。目前导热材料的市场需求量越来越大,主流导热填料以氧化铝为主,导热材料通过不同粒级的球形、类球形和角形三种形貌的导热氧化铝的复配制备得到。
目前导热材料用的粒级D50:20-30微米、窄分布的导热填料氧化铝以球形和类球形氧化铝为主,而其生产还是通过其他粒级球形或类球形氧化铝分级得到,存在成本高、杂质和电导率高、对熔融炉的设备磨损较大等问题;而角形氧化铝以刚玉质为主,存在杂质含量高和电导率高的缺点,因此在一定程度上制约了该粒径氧化铝在导热材料行业的广泛应用。
发明内容
针对上述已有技术存在的不足,本发明提供一种导热填料用氧化铝的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种导热填料用氧化铝的制备方法,其特征在于,使用的原料为回转窑生产煅烧氧化铝过程的副产品收尘粉,所述收尘粉中氧化铝含量在95-97%,激光粒度为D10:10-15μm,D50:20-30μm,D90:40-50um;在收尘粉中加入纯水及一定量的无机酸,调制成浓度为200-400g/l、PH为4-7的浆体,在40-70℃条件下洗涤,之后进行压滤得到滤饼,在1200-1300℃温度下煅烧,采用塑料对辊或者聚氨酯对辊进行破碎和筛分,不能采用球磨机等具有研磨功能的破碎设备,以保持粉体的颗粒形貌及粒度分布不破坏,最终得到可作为导热填料用的氧化铝。
本发明中收尘粉的来源为回转窑煅烧生产氧化铝的副产品,而回转窑的原料为工业氧化铝,纯度为国标一级品。
本发明中的洗涤过程PH值为4-7,最优条件为5-6。
本发明中的煅烧过程是在隧道窑或者梭式窑中,窑具为陶瓷匣钵或者粘土匣钵。
本发明中的煅烧温度优选为1200-1250℃。
本发明的有益技术效果:本发明能够实现收尘粉的综合利用,制备出具有典型粒度分布特征的导热填料用氧化铝,生产成本较其他类型的氧化铝降低30%以上,且本发明得到的氧化铝,具有较窄的粒度分布,电导率低,优于现有市场化产品,具有成本低、性能优的优点。
附图说明
图1为导热填料用氧化铝制备工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示,一种导热填料用氧化铝的制备方法,使用的原料为回转窑生产煅烧氧化铝过程的副产品收尘粉,所述收尘粉中氧化铝含量在95-97%,激光粒度为D10:10-15μm,D50:20-30μm,D90:40-50um;在收尘粉中加入纯水及一定量的无机酸,调制成浓度为200-400g/l、PH为4-7的浆体,在40-70℃条件下洗涤,之后进行压滤得到滤饼,在1200-1300℃温度下煅烧,采用塑料对辊或者聚氨酯对辊对其进行破碎和筛分,得到可作为导热填料用的氧化铝。本发明中的煅烧过程是在隧道窑或者梭式窑中,窑具为陶瓷匣钵或者粘土匣钵;本发明中的煅烧温度优选为1200-1250℃;本发明中收尘粉的来源为回转窑煅烧生产氧化铝的副产品,而回转窑的原料为工业氧化铝,纯度为国标一级品,通过本发明的开发,实现了副产品的综合利用,有较强的成本优势,成本较市场同指标产品低30%,主要体现在原料及加工成本上(市场化产品需要针对粗颗粒进行研磨、破碎、分级得到,成品率低及成本高)。
实施例1
在1立方米的塑料搅拌槽中,加入0.5m3的电导率为30μS/cm的温度为55℃的热纯水,加入100kg的收尘粉,加入一定量的工业盐酸调整浆体的初始pH值为6,搅拌4小时后,待沉降后抽掉上层清水,重新加入0.5m3的常温纯水,搅拌,重复上述操作2-3次,经板框压滤机进行压滤,得到的滤饼装入匣钵,置于梭式窑中,1200℃煅烧6h,得到的粉体采用聚氨酯对辊进行破碎,然后筛分,得到产品粒度集中、颗粒形貌完整的煅烧氧化铝。所得到的氧化铝技术指标为:纯度99.5%、激光粒度分布D10:14μm,D50:24μm,D90:43um。
实施例2
在1立方米的塑料搅拌槽中,加入0.5m3的电导率为30μS/cm的温度为60℃的热纯水,加入150kg的收尘粉,加入一定量的工业盐酸调整浆体的初始pH值为5,搅拌4小时后,待沉降后抽掉上层清水,重新加入0.5m3的常温纯水,搅拌,重复上述操作2-3次,经板框压滤机进行压滤,得到的滤饼装入匣钵,置于梭式窑中,1230℃煅烧6h,得到的粉体采用聚氨酯对辊进行破碎,然后筛分,得到产品粒度集中、颗粒形貌完整的煅烧氧化铝。所得到的氧化铝技术指标为:纯度99.3%、激光粒度分布D10:12μm,D50:26μm,D90:48um。
实施例3
在1立方米的塑料搅拌槽中,加入0.5m3的电导率为30μS/cm的温度为65℃的热纯水,加入200kg的收尘粉,加入一定量的工业盐酸调整浆体的初始pH值为4,搅拌4小时后,待沉降后抽掉上层清水,重新加入0.5m3的常温纯水,搅拌,重复上述操作2-3次,经板框压滤机进行压滤,得到的滤饼装入匣钵,置于梭式窑中,1250℃煅烧6h,得到的粉体采用聚氨酯对辊进行破碎,然后筛分,得到产品粒度集中、颗粒形貌完整的煅烧氧化铝。所得到的氧化铝技术指标为:纯度为99.6%、激光粒度分布为D10:15μm,D50:26.5μm,D90:44um。
以上所述的仅是本发明的较佳实施例,并不局限发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说,在本发明所提供的技术启示下,还可以做出其它等同改进,均可以实现本发明的目的,都应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种导热填料用氧化铝的制备方法,其特征在于,使用的原料为回转窑生产煅烧氧化铝过程的副产品收尘粉,所述收尘粉中氧化铝含量在95-97%,激光粒度为D10:10-15μm,D50:20-30μm,D90:40-50um;在收尘粉中加入纯水及一定量的无机酸,调制成浓度为200-400g/l、PH为4-7的浆体,在40-70℃条件下洗涤,之后进行压滤得到滤饼,在1200-1300℃温度下煅烧,采用塑料对辊或者聚氨酯对辊对其进行破碎和筛分,得到可作为导热填料用的氧化铝。
2.根据权利要求1所述的导热填料用氧化铝的制备方法,其特征在于,收尘粉的来源为回转窑煅烧生产氧化铝的副产品,而回转窑的原料为工业氧化铝,纯度为国标一级品。
3.根据权利要求1所述的导热填料用氧化铝的制备方法,其特征在于,洗涤的PH值为5-6。
4.根据权利要求1所述的导热填料用氧化铝的制备方法,其特征在于,所述煅烧过程是在隧道窑或者梭式窑中,窑具为陶瓷匣钵或者粘土匣钵。
5.根据权利要求1或2所述的导热填料用氧化铝的制备方法,其特征在于,煅烧温度为1200-1250℃。
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