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高純度氧化鋁球在導熱復合材料上的應用研究
氧化鋁（A12O3）粉體因具有優(yōu)異的機械性能、良好的耐高溫性和化學穩(wěn)定性等,在工業(yè)上得到了廣泛的應用。形貌規(guī)則、分散性好的球形Al2O3粉體因具有大的堆積密度、好的流動性等促使制備的產品表現(xiàn)更優(yōu)異的性能。本文從熱等離子體制備的球形Al2O3粉體的特性出發(fā),圍繞其在兩個領域的應用展開研究。第一,由于Al-O鍵能較高,利用Al2O3粉體制備陶瓷時需要較高的燒結活化能,進而需要較高的燒結溫度。無壓燒結工藝因簡單易行、利于工業(yè)化等優(yōu)勢,在實際生產中被廣泛應用,但卻難以制備高致密度、高機械性能的陶瓷。第二,將Al2O3粉體作為填料制備高導熱的聚合物基復合材料。由于填料的添加,在復合材料中形成大量的填料-基體界面,界面的出現(xiàn)嚴重降低熱量傳輸的效率,即在界面處產生界面熱阻,影響復合材料整體的熱傳輸性能。針對以上兩個Al2O3粉體在實際應用中出現(xiàn)的問題,本論文對熱等離子體制備的球形Al2O3粉體的特性進行考察,開展了在高性能Al2O3陶瓷與高導熱聚合物基復合材料兩個應用領域的研究。主要研究內容如下:（1）首先,對熱等離子體制備的球形Al2O3粉體的特性進行了研究,包括顆粒的形貌、粒徑、分散性、晶型結構、元素組成及其制備的漿料的特性等。研究發(fā)現(xiàn),Al2O3粉體不僅具有窄的粒徑分布,且顆粒分散性較好。同時,顆粒表面光滑、內部結構致密,結晶性較好。通過改變原料鋁粉的加料速率,可實現(xiàn)對Al2O3粉體粒徑的調控。將Al2O3粉體分散到水中制備的漿料具有較好的分散穩(wěn)定性,顆粒長時間懸浮在漿料中不沉降,進一步研究發(fā)現(xiàn)Al2O3顆粒在中性的水溶液中表現(xiàn)出較高的zeta電位。
日本nikkato高純度氧化鋁球
| 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 | － | － |
| 材質記號 | 形狀 | 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 |
