[发明专利]一种氮化铝粉体的制备方法

权利要求书

1.一种氮化铝粉体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1称取γ-Al₂O₃微粉，炭黑、分散剂、粘结剂、催化剂、生物质碳源和水混合，得到前驱体料浆；对所述前驱体浆料进行喷雾造粒，得到前驱体造粒粉；

S2在氮气流下，将所述前驱体造粒粉加入管式炉的炉管中，旋转所述炉管，并加热所述前驱体造粒粉使其发生碳热还原反应得到氮化铝原粉；

S3在脱碳气氛下对所述氮化铝原粉进行脱碳处理，即得；

其中，前驱体造粒粉的平均粒径、管式炉的炉管的直径和氮气流流速存在以下关系

式中，p₁为大气压，p₂为炉管内气压，v₁为氮气气流速，v₂为炉管内粉体流速，d₁为炉管的直径，d₂为前驱体造粒粉的平均粒径，k为常数，范围为0.06-0.1。

2.如权利要求1所述的氮化铝粉体的制备方法，其特征在于：

所述炉管内气压为1.2×10⁵-1.5×10⁵Pa；

所述氮气的流速为0.004-0.012g/s；

所述炉管内粉体流速为0.4-0.8g/s；

所述炉管的直径为100-200mm；

所述前驱体造粒粉的平均粒径为0.1-0.2mm。

3.如权利要求1所述的氮化铝粉体的制备方法，其特征在于：

所述γ-Al₂O₃微粉的平均粒径为50-150nm，纯度不小于99.99％；

所述炭黑的平均粒径为10-30nm；

所述分散剂为聚醚类化合物，所述聚醚类化合物的HLB值为12-15；

所述粘结剂为聚乙烯醇的水溶液；所述聚乙烯醇的水溶液中聚乙烯醇的的含量为5wt％；所述聚乙烯醇的分子量为1800-2000Da，聚乙烯醇所述纯度大于99.99％；

所述催化剂为AlF，所述AlF的纯度大于99.99％；

所述生物质碳源为β-环糊精，纯度大于99.99％。

4.如权利要求1所述的氮化铝粉体的制备方法，其特征在于：

所述脱碳气氛为氮气和空气的混合气体，所述脱碳气氛中氮气和空气的体积比为6∶4。

5.如权利要求1所述的氮化铝粉体的制备方法，其特征在于：

按重量份计，所述前驱体料浆中包括γ-Al₂O₃微粉100份、炭黑35-45份、聚醚类分散剂0.5-1.5份、粘结剂1-5份，AlF1.5-3.5份；β-环糊精7.5-25份和水350-450份。

6.如权利要求1所述的氮化铝粉体的制备方法，其特征在于：

所述混合包括球磨混合；

所述球磨混的球磨速率为40-60转/分钟。

7.如权利要求1所述的氮化铝粉体的制备方法，其特征在于：

所述碳热还原反应的温度为1630-1660℃。

8.如权利要求1所述的氮化铝粉体的制备方法，其特征在于：

所述炉管的回转速率为3-6r/min；

所述炉管的倾斜角度为2-8°。

9.如权利要求1所述的氮化铝粉体的制备方法，其特征在于：

所述脱碳气体的流量为50-200ml/min；

所述脱碳处理的温度为650-770℃。