本公開屬于無機(jī)非金屬粉體材料制備，具體涉及一種可供改性的高分散氮化鋁陶瓷粉體及制備方法。

背景技術(shù)：

1、作為大規(guī)模集成電路及大功率器件理想散熱材料的氮化鋁陶瓷基板在不同領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，若使氮化鋁基板呈現(xiàn)出優(yōu)異的性能，必然需要對(duì)原料氮化鋁粉體提出更為嚴(yán)苛的要求。其中，細(xì)粒度、高純度、氧含量低、粒徑分布窄、分散度好的氮化鋁粉體對(duì)粉體表面的改性以及制備高性能氮化鋁基板具有重要的意義。

2、目前得到的氮化鋁粉體大多為高純氮化鋁粉體或超細(xì)氮化鋁粉體，這類粉體在工業(yè)生產(chǎn)中極易出現(xiàn)混料均勻性不一、氮化不完全而導(dǎo)致的氮化鋁粉體過度團(tuán)聚的問題，進(jìn)而影響陶瓷基板的強(qiáng)度、導(dǎo)熱、翹曲等性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提供一種可供改性的高分散氮化鋁陶瓷粉體及其制備方法。

2、本公開的一方面，提供一種可供改性的高分散氮化鋁陶瓷粉體，按重量份數(shù)計(jì)，所述高分散氮化鋁陶瓷粉體包括：

3、100-500份的納米氧化鋁粉體；

4、2-10份的鹽酸多巴胺；

5、300-800份的三羥甲基氨基甲烷溶液；

6、40-200份的炭黑；

7、1-5份的分散劑。

8、可選地，所述納米氧化鋁粉體的粒徑在0.3-1.0μm之間，比表面積在5-9m2/g之間。

9、可選地，所述分散劑為陽離子型分散劑、陰離子型分散劑、非離子型分散劑中的一種或多種。

10、可選地，所述陽離子型分散劑主要包括十六烷基二甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、陽離子硅油、十二烷基二甲基氧化胺中的一種或多種；

11、所述陰離子型分散劑主要包括烷基苯磺酸鈉、烷基硫酸鈉、脂肪酸鈉、烷基磺酸鈉中的一種或多種；

12、所述非離子型分散劑主要包括聚氧乙烯酰胺、脂肪酸聚氧乙烯酯、單硬脂酸甘油酯、蔗糖酯中的一種或多種。

13、可選地，所述三羥甲基氨基甲烷溶液的濃度為0.1-0.5mmol/l。

14、可選地，所述納米氧化鋁粉體的含量為300-500份；

15、所述鹽酸多巴胺含量為5-7份；

16、所述三羥甲基氨基甲烷溶液的含量為400-600份；

17、所述炭黑的含量為80-160份；

18、所述分散劑的含量為2-4份。

19、本公開提出一種制備如前文記載的可供改性的高分散氮化鋁陶瓷粉體的方法，所述方法包括：

20、將納米氧化鋁粉體、鹽酸多巴胺投入三羥甲基氨基甲烷溶液中，依次經(jīng)攪拌、沉降、過濾和干燥處理，得到表面預(yù)處理的氧化鋁粉體；

21、將所述氧化鋁粉體投入球磨罐中，隨后加入炭黑與分散劑，混合攪拌，得到混合物料；

22、將所述混合物料在氮?dú)鈿夥障绿紵徇€原合成，得到氮化完成的粉體；

23、將氮化完成的粉體放到空氣爐內(nèi)，保溫處理，排去多余的碳，得到可供改性的高分散度的氮化鋁陶瓷粉體。

24、可選地，所述氮?dú)膺M(jìn)氣的氣流量為30-60m3/h。

25、可選地，所述納米氧化鋁粉體、所述鹽酸多巴胺投入三羥甲基氨基甲烷溶液中，攪拌處理的速度為50-100r/min，時(shí)間為6-12h。

26、可選地，在將混合物料在氮?dú)鈿夥障绿紵徇€原合成時(shí)，所述氮?dú)膺M(jìn)氣的氣流量為30-60m3/h，所述多段氮化燒結(jié)的過程包括：在微正壓條件下，先以10℃/min的升溫速率升溫至1000℃，再以3℃/min的升溫速率升溫至1600-1700℃，保溫6h-8h。

27、可選地，氮化完成的粉體在空氣爐內(nèi)升溫時(shí)長為2-4h，保溫溫度為550℃-700℃，保溫時(shí)長為6-12h。

28、本公開提出一種可供改性的高分散氮化鋁陶瓷粉體及其制備方法。高分散氮化鋁陶瓷粉體由以下原料組份制成：100-500份的納米氧化鋁粉體；2-10份的鹽酸多巴胺；300-800份的三羥甲基氨基甲烷溶液；40-200份的炭黑；1-5份的分散劑。本公開通過將納米氧化鋁粉體與其他各組分混合形成分散均勻且氮化完全的氮化鋁粉體，得到分散度較高的納米級(jí)氮化鋁粉體，解決了納米級(jí)氮化鋁粉體的團(tuán)聚問題，對(duì)后續(xù)的粉體表面改性以及對(duì)基板的強(qiáng)度、導(dǎo)熱、翹曲等性能的改善均具有重要的意義。

技術(shù)特征：

1.一種可供改性的高分散氮化鋁陶瓷粉體，其特征在于，按重量份數(shù)計(jì)，所述高分散氮化鋁陶瓷粉體包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可供改性的高分散氮化鋁陶瓷粉體，其特征在于，所述納米氧化鋁粉體的粒徑在0.3-1.0μm之間，比表面積在5-9m2/g之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可供改性的高分散氮化鋁陶瓷粉體，其特征在于，所述分散劑為陽離子型分散劑、陰離子型分散劑、非離子型分散劑中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可供改性的高分散氮化鋁陶瓷粉體，其特征在于，所述陽離子型分散劑主要包括十六烷基二甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、陽離子硅油、十二烷基二甲基氧化胺中的一種或多種；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可供改性的高分散氮化鋁陶瓷粉體，其特征在于，所述三羥甲基氨基甲烷溶液的濃度為0.1-0.5mmol/l。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可供改性的高分散氮化鋁陶瓷粉體，其特征在于，所述納米氧化鋁粉體的含量為300-500份；

7.一種制備如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的可供改性的高分散氮化鋁陶瓷粉體的方法，其特征在于，所述方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述納米氧化鋁粉體、所述鹽酸多巴胺投入三羥甲基氨基甲烷溶液中時(shí)，攪拌處理的速度為50-100r/min，時(shí)間為6-12h。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在將混合物料在氮?dú)鈿夥障绿紵徇€原合成時(shí)，所述氮?dú)膺M(jìn)氣的氣流量為30-60m3/h，在微正壓條件下，先以10℃/min的升溫速率升溫至1000℃，再以3℃/min的升溫速率升溫至1600-1700℃，保溫6h-8h。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，氮化完成的粉體在空氣爐內(nèi)升溫時(shí)長為2-4h，保溫溫度為550℃-700℃，保溫時(shí)長為6-12h。

技術(shù)總結(jié)
本公開提出一種可供改性的高分散氮化鋁陶瓷粉體及其制備方法，屬于無機(jī)非金屬粉體材料制備技術(shù)領(lǐng)域。高分散氮化鋁陶瓷粉體由以下原料組份制成：100?500份的納米氧化鋁粉體；2?10份的鹽酸多巴胺；300?800份的三羥甲基氨基甲烷溶液；40?200份的炭黑；1?5份的分散劑。本公開通過將納米氧化鋁粉體與其他各組分混合形成分散均勻且氮化完全的氮化鋁粉體，得到分散度較高的納米級(jí)氮化鋁粉體，解決了納米級(jí)氮化鋁粉體的團(tuán)聚問題，對(duì)后續(xù)的粉體表面改性以及對(duì)基板的強(qiáng)度、導(dǎo)熱、翹曲等性能的改善均具有重要的意義。

技術(shù)研發(fā)人員：何錦華,梁超,董嘉,王金輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇博睿光電股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28