高纯度氧化铝球在导热复合材料上的应用研究

高纯度氧化铝球在导热复合材料上的应用研究

氧化铝（A12O3）粉体因具有优异的机械性能、良好的耐高温性和化学稳定性等,在工业上得到了广泛的应用。形貌规则、分散性好的球形Al2O3粉体因具有大的堆积密度、好的流动性等促使制备的产品表现更优异的性能。本文从热等离子体制备的球形Al2O3粉体的特性出发,围绕其在两个领域的应用展开研究。第一,由于Al-O键能较高,利用Al2O3粉体制备陶瓷时需要较高的烧结活化能,进而需要较高的烧结温度。无压烧结工艺因简单易行、利于工业化等优势,在实际生产中被广泛应用,但却难以制备高致密度、高机械性能的陶瓷。第二,将Al2O3粉体作为填料制备高导热的聚合物基复合材料。由于填料的添加,在复合材料中形成大量的填料-基体界面,界面的出现严重降低热量传输的效率,即在界面处产生界面热阻,影响复合材料整体的热传输性能。针对以上两个Al2O3粉体在实际应用中出现的问题,本论文对热等离子体制备的球形Al2O3粉体的特性进行考察,开展了在高性能Al2O3陶瓷与高导热聚合物基复合材料两个应用领域的研究。主要研究内容如下:（1）首先,对热等离子体制备的球形Al2O3粉体的特性进行了研究,包括颗粒的形貌、粒径、分散性、晶型结构、元素组成及其制备的浆料的特性等。研究发现,Al2O3粉体不仅具有窄的粒径分布,且颗粒分散性较好。同时,颗粒表面光滑、内部结构致密,结晶性较好。通过改变原料铝粉的加料速率,可实现对Al2O3粉体粒径的调控。将Al2O3粉体分散到水中制备的浆料具有较好的分散稳定性,颗粒长时间悬浮在浆料中不沉降,进一步研究发现Al2O3颗粒在中性的水溶液中表现出较高的zeta电位。

日本nikkato高纯度氧化铝球

特征
具有优异的耐磨性和耐久性，适用于天然原料、氧化铝、电子元件用基材、密封材料等多种粉碎分散球。
产品代码
◆ 通用级：HD、HD-11 (Al 2 O 3 　93%)
◆ 干级：HD-2 (Al 2 O 3 　92%)
◆ 高纯级： SSA-995 (Al 2 O 3 　99.5%) )
◆ 高纯度高功能等级：SSA-999W / SSA-999S (Al 2 O 3 　99.9%)
尺寸
φ0.5-60mm, 1/2”气缸
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

材質記号	形状	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