CN105645445A - 一种片状单晶α-氧化铝及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种片状单晶α-氧化铝及其制备方法和用途，属于无机非金属材料领域。本发明方法由以下步骤制备而成：a、以铝的水合物或过渡相氧化铝为原料，加入熔盐，混合，研磨；b、向a步骤研磨后的物料中加入氟化物，研磨，混合均匀，得到混合物料；c、将混合物料，以1～20℃/min升温速率在700～1200℃下煅烧0.5～4h，冷却至室温；d、将c步骤冷却后得到的物料用60～100℃热水溶解，洗涤，过滤；e、重复d步骤，直至其中熔盐全部被除去，干燥，得到片状单晶α-氧化铝。本发明工艺简单，对环境无污染；制备的α-Al2O3的形貌可控、尺寸均匀、分散性好，可作为导热填料用于高分子材料提高导热系数。

Description

一种片状单晶α-氧化铝及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种片状单晶α-氧化铝及其制备方法和用途，属于无机非金属材料领域。
背景技术
随着工业生产和科学技术的发展，人们对高分子材料提出了新的要求，希望材料具有优良的综合性能。例如在化工生产和废水处理中使用的热交换器既要求所用材料具有导热能力，又要求该材料耐化学腐蚀、耐高温。在电子工业领域由于集成技术和组装技术的迅速发展，迫切需要散热性好的导热绝缘高分子材料。作为结构部件，则希望高分子材料具有好的耐磨性和硬度。
固体中传导热量的载体包括电子、声子、磁激发和电磁辐射等。对高分子材料而言，通常是饱和体系，没有自由电子，所以主要通过声子传递热量。许多高分子材料是由不对称的极性链节构成，整个分子链不能完全自由运动，因此只能发生分子、基团或链节的振动，加上声子的自由程很小，导致高分子的热导率很低。
目前提高高分子材料的导热能力主要有两种方法：一是通过改变高分子本身的链节结构，从而获得特殊的物理结构以提高导热性能；二是利用高导热率的填料填充高分子材料，制备填充型复合材料。对高分子结构进行设计过程复杂，难度大，难以实现工业生产，所以填料法是目前解决高分子导热能力问题的主要途径。对填料法而言，高分子复合材料的导热率是由高分子基体材料和填料共同决定的。简单来说，当填料较少时，均匀分散在基体中，没有形成导热网络，对高分子复合材料导热率提升不大。随着填充量逐渐增加，填料之间会形成类似于链状或网状的结构，成为导热网链，可将高分子复合材料的导热率提升一个数量级以上。
现在用于填充高分子材料的填料主要有氮化物、氧化物、碳化物等。氧化铝具有硬度高、熔点高、抗氧化、耐高温、耐腐蚀、导热性高、电阻率高等优异性能，储量丰富且价格便宜，是一种很重要的粉体填料。在电子工业领域，以氧化铝为填料的高分子材料具有低介电常数，高导热系数，价格便宜，已广泛应用于LED、CPU等常见电子设备的导热胶中。氧化铝的形貌、尺寸会影响到粉末的填充率和性能，其结晶状态对高分子复合材料导热率的影响重大。一般而言，α晶型的氧化铝导热率优于其它晶型，而单晶比多晶的导热率高。
片状单晶α-Al2O3是一种特种氧化铝，具有平板六角状形貌，径厚比大，为单晶体。作为填料，片状单晶α-Al2O3在高分子中的堆积以平面接触为主，形成导热网络，能够把大部分热量传出，用这种聚合物-陶瓷复合材料可使电子元件的使用温度降低，寿命大大延长。同时片状单晶α-Al2O3的平板形貌可以减缓粉末的下降速率，提高在高分子胶中悬浮稳定性，对导热高分子材料的存储和实际应用有利。
目前制备片状氧化铝的方法主要是熔盐法。熔盐法是将所需组分的反应物与一种或几种熔盐按照一定的比例混合，然后在高于熔盐熔点的温度下进行煅烧，冷却后经溶解熔盐、洗涤、干燥等步骤而获得合成产物的方法。该方法是制备片状氧化铝最常用的方法，可以通过晶种的加入量、添加剂、熔盐的用量及煅烧温度、时间等对氧化铝的形貌进行控制。
申请号为“200610116360.3”，发明名称为“低温制备片状氧化铝单晶颗粒的方法”，公开了一种利用经煅烧的Al(OH)3粉体或γ-Al2O3粉体生成的非晶态氧化铝粉体为起始原料，然后加入晶种α-Al2O3粉，其加入量为总重量的5～20％；以熔盐为合成介质，加入量按盐料两者重量比为1:1～4:1的比例计算用量；然后将上述混合物在660～1300℃的温度下进行煅烧2～8小时，随后随炉冷却，最终制得片状氧化铝单晶颗粒。该专利中除了需要煅烧2～8小时外，还需要将晶种进行预烧2小时，原料研磨2～3个小时，生产周期较长。
申请号为“201210154460.0”，发明名称为“一种径厚比值大的片状氧化铝制备方法”，公开了一种在氧化铝粉中加入一种熔盐，加入一种模板剂，再加入一种整形剂后混合均匀。将混合物装入带盖的坩锅中，在设定温度下反应后，用热水洗去可溶的盐，再用氢氟酸溶液溶解试样中的杂质相，洗涤、干燥得到片状氧化铝。所述模板剂为高岭土、石墨、方解石和云母中的一种，整形剂为二氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化铁、氧化硅中的一种。该专利使用的模板剂会引入其他杂质，如高岭土、云母会引入SiO2、石墨会引入碳、方解石会引入钙元素等，降低氧化铝纯度。同样，加入的整形剂(如二氧化钛、氧化锌、氧化铁、氧化硅)均不能被水溶解，也会影响氧化铝的纯度。采用氢氟酸溶解处理则会使得工艺复杂，设备要求高。
申请号为“201410796522.7”，发明名称为“一种制备片状氧化铝粉末的方法”，公开了一种以工业氢氧化铝或过渡相氧化铝粉末为原料，在原料粉末中添加晶种、晶粒形貌控制剂，原料粉末混合均匀后压制成坯体。坯体在含卤化氢和形貌控制组元的气氛中进行高温煅烧，煅烧坯体破碎成粉末，二次成形后在含较高浓度卤化氢的气氛中进行低温煅烧，得到厚度小于0.2μm，平均径厚比大于50，的片状氧化铝粉末。此专利需要制坯和两次成形，煅烧后又要对其进行粉碎。坯体煅烧还需在卤化氢气氛中进行，设备要求高、尾气处理困难，整个工艺过程复杂。
现有的片状α-Al2O3生产方法中都存在一定的问题，如有的需要加入种晶、模板、乙醇活化剂，有的煅烧会产生污染性的SO3气体，有的是在腐蚀性的卤化氢气氛中煅烧，有的需要进行预烧或煅烧温度太高，能耗很大，生产工艺复杂。为了解决现有技术存在的上述问题，实现对片状氧化铝形貌的严格控制并简化工业流程、降低成本，本发明提供了一种片状单晶体α-Al2O3的制备方法。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种方法简单，对环境友好的片状单晶α-氧化铝的制备方法。
本发明一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，包括以下步骤：
a、以铝的水合物或过渡相氧化铝为原料，加入熔盐，混合，研磨；按照重量比，铝的水合物或过渡相氧化铝:加入的熔盐＝1:1～10；
b、向a步骤研磨后的物料中加入氟化物，研磨，混合均匀，得到混合物料；其中，氟化物的加入量为生成的α-氧化铝重量的1～50％；
c、将b步骤得到的混合物料，以1～20℃/min的速率升温至700～1200℃，保温0.5～4h，冷却至室温；
d、将c步骤冷却后得到的物料用60～100℃热水溶解，洗涤，过滤；
e、重复d步骤，直至其中熔盐全部被除去，干燥，得到片状单晶α-氧化铝。
上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其中，所述铝的水合物为一水氧化铝、三水氧化铝和氢氧化铝凝胶中的至少一种。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其中，所述铝的水合物优选为勃姆石、拟勃姆石、三水铝石、拜三水铝石、诺三水铝石、氢氧化铝凝胶中的至少一种。
上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其中，所述过渡相氧化铝为非晶氧化铝或结晶氧化铝中的至少一种。
进一步的，作为更优选的技术方案的制备方法，上述所述一种片状单晶α-氧化铝，其中所述过渡相氧化铝为优选为γ-Al2O3、δ-Al2O3、η-Al2O3、θ-Al2O3、κ-Al2O3、ρ-Al2O3中的至少一种。
上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其中，所述熔盐为碱金属的硫酸盐或氯化物中的至少一种。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，所述熔盐优选为NaCl、KCl、LiCl、CsCl、RbCl、Na2SO4、K2SO4、Li2SO4、Rb2SO4、Cs2SO4中的至少一种。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，a步骤中按照重量比，铝的水合物或过渡相氧化铝:加入的熔盐优选为1:2～4。
上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其中所述氟化物为NH4F、NaF、KF、LiF、RbF、CsF、HF、ZnF2中的至少一种。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，氟化物的加入量优选为生成的α-氧化铝重量的10％。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种形貌规则、尺寸均匀、分散性好的片状单晶α-氧化铝。
上述所述一种片状单晶α-氧化铝，其粒径为5～100um，径厚比为10～200。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种片状单晶α-氧化铝，其粒径优选为10～50um，径厚比优选为50～150。
本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种片状单晶α-氧化铝用于高分子填充材料领域的用途，其中所述高分子填充材料为塑料、橡胶、涂料。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明采用铝的水合物或过渡相氧化铝为原料，简化工艺流程，减少分解气体对环境的污染；
(2)本发明制备的α-Al2O3的形貌和尺寸通过改变熔盐和氟化物的种类和加入比例，以及煅烧温度、煅烧时间等可实现调控；
(3)本发明制备的α-Al2O3形貌规则、尺寸均匀、分散性好，可作为导热填料用于高分子材料提高导热系数。
附图说明
图1为实施例5所得的片状α-氧化铝的X-ray衍射图谱；
图2为实施例5所得的片状α-氧化铝的光学显微图；
图3为实施例5所得的片状α-氧化铝的扫描电子显微图。
具体实施方式
本发明一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，包括以下步骤：
a、以铝的水合物或过渡相氧化铝为原料，加入熔盐，混合，研磨；按照重量比，铝的水合物或过渡相氧化铝:加入的熔盐＝1:1～10；
b、向a步骤研磨后的物料中加入氟化物，研磨，混合均匀，得到混合物料；其中，氟化物的加入量为生成的α-氧化铝重量的1～50％；
c、将b步骤得到的混合物料，以1～20℃/min的速率升温至700～1200℃，保温0.5～4h，冷却至室温；
d、将c步骤冷却后得到的物料用60～100℃的热水溶解，洗涤，过滤；
e、重复d步骤，直至其中熔盐全部被除去，干燥，得到片状单晶α-氧化铝。
本发明通过添加氟化物来降低熔盐的熔体粘度，促进氧化铝在熔体中的溶解，即增大氧化铝的溶解度，从而更容易结晶为α-氧化铝。高温煅烧后的产物为熔盐+氟化物+α-氧化铝，本发明中采用的熔盐和氟化物均能被水溶解回收，且氟化物未参与反应，洗净后产物中只含有α-氧化铝，不会产生有害环境的物质。
另外，本发明将升温速率控制在1～20℃/min之间，是因为这个升温速率范围能保证α-氧化铝转变完全，也可以克服升温速率太慢而使生产周期太长的缺点。
上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其中，所述铝的水合物为一水氧化铝、三水氧化铝和氢氧化铝凝胶中的至少一种。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其中，所述铝的水合物优选为勃姆石、拟勃姆石、三水铝石、拜三水铝石、诺三水铝石、氢氧化铝凝胶中的至少一种。
上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其中，所述过渡相氧化铝为非晶氧化铝或结晶氧化铝中的至少一种。
进一步的，作为更优选的技术方案的制备方法，上述所述一种片状单晶α-氧化铝，其中所述过渡相氧化铝为优选为γ-Al2O3、δ-Al2O3、η-Al2O3、θ-Al2O3、κ-Al2O3、ρ-Al2O3中的至少一种。
上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其中，所述熔盐为碱金属的硫酸盐或氯化物中的至少一种。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，所述熔盐优选为NaCl、KCl、LiCl、CsCl、RbCl、Na2SO4、K2SO4、Li2SO4、Rb2SO4、Cs2SO4中的至少一种。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，a步骤中按照重量比，铝的水合物或过渡相氧化铝:加入的熔盐＝1:2～4。
上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其中所述氟化物为NH4F、NaF、KF、LiF、CsF、RbF、HF、ZnF2中的至少一种。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，氟化物的加入量优选为生成的α-氧化铝重量的10％。
本发明还提供一种形貌规则、尺寸均匀、分散性好的片状单晶α-氧化铝，其粒径为5～100um，径厚比为10～200。
进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种片状单晶α-氧化铝，其粒径优选为10～50um，径厚比优选为50～150。
本发明还提供一种片状单晶α-氧化铝用于高分子填充材料领域的用途，其中所述高分子填充材料为塑料、橡胶、涂料。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
称取铝的一水化合物勃姆石(Boehmite，AlOOH)10g和拟勃姆石(pseudoBoehmite，AlOOH)10g放入研钵，再称取10g氯化锂(LiCl)和0.6gNH4F，研磨混合均匀后转入刚玉坩埚进行煅烧。以6℃/min的速度升温至700℃后，保温4小时，再随炉冷却至室温，得到合成产物。将得到的合成产物用热水溶解，再用蒸馏水进行多次抽滤洗涤，除去残留的熔盐，最后干燥得到片状α-氧化铝。
实施例2
称取硫酸铝结晶盐(Al2(SO4)3.18H2O)66.6g溶解在200g蒸馏水中，在剧烈搅拌下加入25％氨水41g沉淀，得到氢氧化铝凝胶。水洗除去硫酸铵后，将所得氢氧化铝凝胶加入硫酸钠1560g，再加入1.56gLiF，球磨2h混合均匀，放入刚玉坩埚中进行煅烧。以300℃/h的速度升温至1200℃后，保温1小时，再随炉冷却至室温，得到合成产物。将得到的合成产物用热水溶解，再用蒸馏水进行多次抽滤洗涤，除去残留的熔盐，最后干燥得到片状α-氧化铝。
实施例3
称取15.6g三水铝石(Gibbsite，Al(OH)3)放入研钵，按原料与熔盐的质量比为1:5称取78g硫酸钾和0.4gZnF2，研磨混合均匀后转入刚玉坩埚进行煅烧。以5℃/min的速度升温至1100℃后，保温3小时，再随炉冷却至室温，得到合成产物。将得到的合成产物用热水溶解，再用蒸馏水进行多次抽滤洗涤，除去残留的熔盐，最后干燥得到片状α-氧化铝。
实施例4
称取20g过渡相氧化铝γ-Al2O3、80g硫酸锂和40g硫酸钠以及4gKF，球磨1h，混合均匀后转入刚玉坩埚进行煅烧。以300℃/h的速度升温至900℃后，保温0.5小时，再随炉冷却至室温，得到合成产物。将得到的合成产物用热水溶解，再用蒸馏水进行多次抽滤洗涤，除去残留的熔盐，最后干燥得到片状α-氧化铝。
实施例5
称取10g拜三水铝石(Bayerite，Al(OH)3)、20g氯化铯和60g氯化钠以及0.4gNaF，混合均匀后进行煅烧。以5℃/min的速度升温至700℃后，保温3小时，再随炉冷却至室温，得到合成产物。将得到的合成产物用热水溶解，再用蒸馏水进行多次抽滤洗涤，除去残留的熔盐，最后干燥得到片状α-氧化铝。
对最终干燥得到的片状α-氧化铝进行检测，从X-ray衍射图谱(见附图1)可以看出本发明所制备的产物为α-氧化铝的纯相，且与α-氧化铝的标准卡片(00-046-1212)吻合很好；从光学显微图(见附图2)中可以看出本发明所制备的产物形貌基本为片状，且尺寸大小均匀；从扫描电子显微图(见附图3)中可以进一步清晰地看出所制备的片状单晶α-氧化铝为六角片状结构。
实施例6
称取20g无定型的活性氧化铝(ρ-Al2O3)，40g氯化钠和20g氯化钾，研磨混合均匀后再加入40％HF溶液25g，烘干后转入刚玉坩埚煅烧。以5℃/min的速度升温至900℃后，保温1小时，再随炉冷却至室温，得到合成产物。将得到的合成产物用热水溶解，再用蒸馏水进行多次抽滤洗涤，除去残留的熔盐，最后干燥得到片状α-氧化铝。
实施例7
称取过渡相氧化铝(δ-Al2O3相和η-Al2O3相)25g、25g氯化钾和2.5gKF加入坩埚中，混合均匀后进行煅烧。以600℃/h的速度升温至800℃后，保温3小时，再随炉冷却至室温，得到合成产物。将得到的合成产物用热水溶解，再用蒸馏水进行多次抽滤洗涤，除去残留的熔盐，最后干燥得到片状α-氧化铝。
实施例8
称取过渡相氧化铝(θ-Al2O3)10g、5g硫酸铷和5g氯化铷作为熔盐，并加入0.1gLiF混合均匀后进行煅烧。以5℃/min的速度升温至1000℃后，保温2小时，再随炉冷却至室温，得到合成产物。将得到的合成产物用热水溶解，再用蒸馏水进行多次抽滤洗涤，除去残留的熔盐，最后干燥得到片状α-氧化铝。
实施例9
称取20g工业氢氧化铝为原料，加入35g硫酸钾、35g硫酸铯作为熔盐，并加入0.4gCsF，混合均匀后进行煅烧。以300℃/h的速度升温至1000℃后，保温1小时，再随炉冷却至室温，得到合成产物。将得到的合成产物用热水溶解，再用蒸馏水进行多次抽滤洗涤，除去残留的熔盐，最后干燥得到片状α-氧化铝。

Claims (10)

1.一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、以铝的水合物或过渡相氧化铝为原料，加入熔盐，混合，研磨；按照重量比，铝的水合物或过渡相氧化铝:加入的熔盐＝1:1～10；
b、向a步骤研磨后的物料中加入氟化物，研磨，混合均匀，得到混合物料；其中，氟化物的加入量为生成的α-氧化铝重量的1～50％；
c、将b步骤得到的混合物料，以1～20℃/min的速率升温至700～1200℃，保温0.5～4h，冷却至室温；
d、将c步骤冷却后得到的物料用60～100℃的热水溶解，洗涤，过滤；
e、重复d步骤，直至其中熔盐全部被除去，干燥，得到片状单晶α-氧化铝。
2.根据权利要求1所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其特征在于：所述铝的水合物为一水氧化铝、三水氧化铝和氢氧化铝凝胶中的至少一种；优选为勃姆石、拟勃姆石、三水铝石、拜三水铝石、诺三水铝石、氢氧化铝凝胶中的至少一种。
3.根据权利要求1所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其特征在于：所述过渡相氧化铝为非晶氧化铝或结晶氧化铝中的至少一种；优选为γ-Al2O3、δ-Al2O3、η-Al2O3、θ-Al2O3、κ-Al2O3、ρ-Al2O3中的至少一种。
4.根据权利要求1所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其特征在于：所述熔盐为碱金属的硫酸盐或氯化物中的至少一种；优选为NaCl、KCl、LiCl、CsCl、RbCl、Na2SO4、K2SO4、Li2SO4、Rb2SO4、Cs2SO4中的至少一种。
5.根据权利要求1～4任一项所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其特征在于：a步骤中按照重量比，铝的水合物或过渡相氧化铝:加入的熔盐＝1:2～4。
6.根据权利要求1所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其特征在于：所述氟化物为NH4F、NaF、KF、LiF、RbF、CsF、HF、ZnF2中的至少一种。
7.根据权利要求1所述一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，其特征在于：氟化物的加入量为生成的α-氧化铝重量的10％。
8.权利要求1～7任一项所述制备方法制备的片状单晶α-氧化铝，其特征在于：片状单晶α-氧化铝粒径为5～100um，径厚比为10～200。
9.根据权利要求8所述一种片状单晶α-氧化铝，其特征在于：片状单晶α-氧化铝粒径为10～50um，径厚比为50～150。
10.权利要求1～7任一项所述制备方法制备的片状单晶α-氧化铝用于高分子填充材料领域的用途，其特征在于：所述高分子填充材料为塑料、橡胶、涂料。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107140666A (zh) * 2017-05-15 2017-09-08 广西平果铝朗琨科技有限公司 一种片状α‑氧化铝粉体及其制备方法
CN110139833A (zh) * 2016-12-22 2019-08-16 Dic株式会社 α-氧化铝颗粒的制造方法和树脂组合物的制造方法
CN110182834A (zh) * 2019-05-30 2019-08-30 浙江瑞成新材料股份有限公司 片状α-氧化铝的制备方法和片状α-氧化铝
CN110407238A (zh) * 2019-08-23 2019-11-05 济南大学 一种晶种法制备片状氧化铝晶体的方法
CN110528076A (zh) * 2019-10-08 2019-12-03 四川大学 一种蓝宝石及石墨烯掺杂生成蓝宝石的方法
CN110551363A (zh) * 2018-05-30 2019-12-10 全球能源互联网研究院有限公司 一种纳米级α-氧化铝复合环氧树脂绝缘材料及其制备方法
CN110904494A (zh) * 2019-12-20 2020-03-24 武汉工程大学 一种氧化铝晶须的制备方法
CN111348668A (zh) * 2020-03-16 2020-06-30 中国铝业股份有限公司 一种导热填料用氧化铝的制备方法
CN111825112A (zh) * 2019-04-19 2020-10-27 中国石油化工股份有限公司 一种片状氧化铝的制备方法
CN112320851A (zh) * 2020-11-10 2021-02-05 辽宁科技大学 一种片状结构的铁铝尖晶石粉体的制备方法
CN112978775A (zh) * 2021-04-19 2021-06-18 陕西科技大学 一种以莲藕为模板制备高径厚比片状氧化铝的方法
CN114715925A (zh) * 2022-04-21 2022-07-08 百色学院 一种片状α氧化铝及其制备方法
CN114752352A (zh) * 2022-04-13 2022-07-15 河南天马新材料股份有限公司 一种高自锐性氧化铝磨料粉体及制备方法
CN117326579A (zh) * 2023-11-29 2024-01-02 化学与精细化工广东省实验室 一种超低温制备单分散六边形片状α-氧化铝的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101790495A (zh) * 2007-08-31 2010-07-28 株式会社Jps麦考泰克 利用微波制造薄片状氧化铝的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101790495A (zh) * 2007-08-31 2010-07-28 株式会社Jps麦考泰克 利用微波制造薄片状氧化铝的方法

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110139833A (zh) * 2016-12-22 2019-08-16 Dic株式会社 α-氧化铝颗粒的制造方法和树脂组合物的制造方法
CN107140666A (zh) * 2017-05-15 2017-09-08 广西平果铝朗琨科技有限公司 一种片状α‑氧化铝粉体及其制备方法
CN110551363A (zh) * 2018-05-30 2019-12-10 全球能源互联网研究院有限公司 一种纳米级α-氧化铝复合环氧树脂绝缘材料及其制备方法
CN111825112A (zh) * 2019-04-19 2020-10-27 中国石油化工股份有限公司 一种片状氧化铝的制备方法
CN111825112B (zh) * 2019-04-19 2023-06-02 中国石油化工股份有限公司 一种片状氧化铝的制备方法
CN110182834A (zh) * 2019-05-30 2019-08-30 浙江瑞成新材料股份有限公司 片状α-氧化铝的制备方法和片状α-氧化铝
CN110182834B (zh) * 2019-05-30 2021-09-21 浙江瑞成新材料股份有限公司 片状α-氧化铝的制备方法和片状α-氧化铝
CN110407238A (zh) * 2019-08-23 2019-11-05 济南大学 一种晶种法制备片状氧化铝晶体的方法
CN110528076A (zh) * 2019-10-08 2019-12-03 四川大学 一种蓝宝石及石墨烯掺杂生成蓝宝石的方法
CN110904494A (zh) * 2019-12-20 2020-03-24 武汉工程大学 一种氧化铝晶须的制备方法
CN111348668A (zh) * 2020-03-16 2020-06-30 中国铝业股份有限公司 一种导热填料用氧化铝的制备方法
CN111348668B (zh) * 2020-03-16 2022-03-15 中国铝业股份有限公司 一种导热填料用氧化铝的制备方法
CN112320851A (zh) * 2020-11-10 2021-02-05 辽宁科技大学 一种片状结构的铁铝尖晶石粉体的制备方法
CN112978775A (zh) * 2021-04-19 2021-06-18 陕西科技大学 一种以莲藕为模板制备高径厚比片状氧化铝的方法
CN114752352A (zh) * 2022-04-13 2022-07-15 河南天马新材料股份有限公司 一种高自锐性氧化铝磨料粉体及制备方法
CN114715925A (zh) * 2022-04-21 2022-07-08 百色学院 一种片状α氧化铝及其制备方法
CN117326579A (zh) * 2023-11-29 2024-01-02 化学与精细化工广东省实验室 一种超低温制备单分散六边形片状α-氧化铝的方法
CN117326579B (zh) * 2023-11-29 2024-03-08 化学与精细化工广东省实验室 一种超低温制备单分散六边形片状α-氧化铝的方法

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