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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
| 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 | － | － |
| 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 |
