[发明专利]一种高导热率球形金属铝/氧化铝复合粉体及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高导热率球形金属铝/氧化铝复合粉体及其制备方法，涉及粉体材料技术领域。本发明提供的高导热率球形金属铝/氧化铝复合粉体的制备方法，包括以下步骤：将球形金属铝粉在空气中静置，得到球形金属铝‑无定型氧化铝复合粉体；在含氧气气氛中，将所述球形金属铝‑无定型氧化铝复合粉体进行煅烧，得到高导热率球形金属铝/氧化铝复合粉体。本发明制备的高导热率球形金属铝/氧化铝复合粉体既有较高的热导率，又有较好的绝缘性，能够满足导热高分子材料填料等特殊用途。同时，本发明的制备工艺简单、成本低，可实现批量化大生产。

技术领域

本发明涉及粉体材料技术领域，具体涉及一种高导热率球形金属铝/氧化铝复合粉体及其制备方法。

背景技术

导热高分子材料由于具有良好的热交换性能，在航空航天飞行器、电子封装、化工热交换器、LED等许多领域中都有着非常广泛的应用。对导热高分子材料来说，提高材料的导热性能是关键。目前，生产导热高分子材料最简单有效的办法是在高分子材料中添加导热填料。较为常用的导热填料有α-氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅等，其中，运用最广的为微米级氧化铝及硅微粉。

α-氧化铝具有导热、绝缘等优点，可作为导热填料用于制备导热绝缘胶、灌封胶等高分子材料。与其它填料相比，虽然α-氧化铝的理论热导率不高(大约30～35W/(m·K))，但也基本能满足导热界面材料、导热工程高分子材料以及铝基覆铜板等领域填充剂的应用。且氧化铝价格较低，来源较广，是高导热绝缘聚合物的经济适用型填料。大单晶α-氧化铝粉的热导率为20～25W/(m·K)，但是生产工艺复杂，价格相对较高。金属铝粉具有很高的热导率，超过220W/(m·K)，但是金属铝粉绝缘性较差，无法满足热导填料的需求。因此，迫切需要通过改善组分及工艺来获得低成本、高绝缘及高导热的导热填料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高导热率球形金属铝/氧化铝复合粉体及其制备方法，本发明制备的高导热率球形金属铝/氧化铝复合粉体既有较高的热导率，又有较好的绝缘性，能够满足导热高分子材料填料等特殊用途。同时，本发明的制备方法工艺简单、成本低，可实现批量化大生产。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种高导热率球形金属铝/氧化铝复合粉体的制备方法，包括以下步骤：

将球形金属铝粉在空气中静置，得到球形金属铝-无定型氧化铝复合粉体；所述球形金属铝-无定型氧化铝复合粉体包括球形金属铝粉以及原位生长在所述球形金属铝粉表面的无定型氧化铝层；

在含氧气气氛中，将所述球形金属铝-无定型氧化铝复合粉体进行煅烧，得到高导热率球形金属铝/氧化铝复合粉体。

优选地，所述球形金属铝粉的铝含量大于99.8wt％，平均粒径为5～45μm。

优选地，所述静置的温度为25～50℃，相对湿度为10～30％。

优选地，所述静置的时间为240～480h。

优选地，所述无定型氧化铝层的厚度为5～10nm。

优选地，所述煅烧的过程中，含氧气气体通入的流量为50～200mL/min。

优选地，所述煅烧的温度为500～1200℃，保温时间为2～10h。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的高导热率球形金属铝/氧化铝复合粉体，包括球形金属铝粉以及原位生长在所述球形金属铝粉表面的氧化铝层。

优选地，所述氧化铝层的厚度为25～370nm；所述高导热率球形金属铝/氧化铝复合粉体的热导率为86～189W/(m·K)。

本发明还提供了上述技术方案所述高导热率球形金属铝/氧化铝复合粉体作为导热填料的应用。