[发明专利]一种高导热粉体及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及材料加工领域，具体而言，涉及一种高导热粉体及其制备方法和应用。一种高导热粉体，其具有内部为铝、外表面为氧化铝层的粉体结构，所述高导热粉体的球度为88％以上。本发明提供的高导热粉体，外层为氧化铝层，内部为铝，铝的导热系数为300W/(m·K)，远高于氧化铝的30W/(m·K)，使得本发明的高导热粉体既具备良好的绝缘性能，并且具备良好的导热性能。

技术领域

本发明涉及材料加工领域，具体而言，涉及一种高导热粉体及其制备方法和应用。

背景技术

业内常用的导热率在6W/(m·K)以上的高导热硅胶片，其中常会加入碳化硅、氮化硼、氮化铝、碳纳米管、石墨烯等一种或多种填料来提升导热性能，此类填料价格十分昂贵，碳化硅、氮化硼、氮化铝添加量在 10％-50％，价格在300元/kg以上，其中石墨烯、碳纳米管添加量在1％-5％，单价在2000元/kg以上；以此种方式制备的高导热硅胶片，每kg价格不低于150元，极大限制了高导热硅胶片的发展。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本高导热的导热粉体制备技术，以解决现有技术中存在的成本高极高，推广难度大的技术问题。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种高导热粉体，其具有内部为铝、外表面为氧化铝层的粉体结构，所述高导热粉体的球度为88％以上。

本发明提供的高导热粉体，外层为氧化铝层，内部为铝，铝的导热系数为300W/(m·K)，远高于氧化铝的30W/(m·K)，使得本发明的高导热粉体既具备良好的绝缘性能，并且具备良好的导热性能。

进一步地，所述高导热粉体的外表面消除羟基。

通过消除粉体表面残留的羟基，提升粉体在油性体系中的填充量。

本发明还提供了上述的高导热粉体的制备方法，包括以下步骤：

(a)铝粉处理使铝粉外表面形成氧化铝层；

(b)消除外表面为氧化铝层的粉体表面的羟基；

(c)优化粉体形状，使得粉体球形度更高，吸油值更低。

本发明的高导热粉体的制备方法，通过对铝粉进行安全的钝化处理，使得铝粉外层有氧化铝层，内部为铝，铝的导热系数为300W/(m·K)，远高于氧化铝的30W/(m·K)，使得本发明的高导热粉体既具备良好的绝缘性能，并且具备良好的导热性能；进一步进行表面改性，有效提升粉体在油性体系中的填充量。

进一步地，所述铝粉选用以下球形铝粉中的任一种或多种：

球形铝粉1，D50为0.85-2.7μm，球度86％±2％，比表面积2.3-4.5m²/g；

球形铝粉2，D50为7.3±0.5μm，球度90％±2％，比表面积0.7±0.1 m²/g；

球形铝粉3，D50为41±2μm，球度94％±2％，比表面积0.3±0.1m²/g。

进一步地，所述铝粉选用球形铝粉1、球形铝粉2和球形铝粉3，所述球形铝粉1、球形铝粉2和球形铝粉3分别占所述铝粉总重量的 7％-18％、18％-41％、46％-75％。

进一步地，步骤(a)中，铝粉先处理使其外表面形成氢氧化铝薄膜层，然后再处理使所述氢氧化铝薄膜层分解为氧化铝层。

进一步地，步骤(a)中，在密闭环境中，铝粉与水在105±3℃反应 30min以上，蒸干水，铝粉外表面形成氢氧化铝薄膜层。

进一步地，铝粉与水反应的同时进行搅拌。