[發(fā)明專利]生產(chǎn)高純度α-三氧化二鋁、炭化硅微米、納米級(jí)粉體材料的攪拌反應(yīng)研磨處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910064644.6
• 申請(qǐng)日: 2009-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101530913A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡育成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蔡育成;鄭州曙光壓電科技有限公司
• 主分類號(hào): B22F1/00
• 分類號(hào): B22F1/00
• 代理公司: 鄭州天陽(yáng)專利事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 聶孟民

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料加工方法，特別是一種生產(chǎn)高純度α-三氧化二鋁、碳化硅微米、納米級(jí)粉體材料的攪拌反應(yīng)研磨處理方法。

二、背景技術(shù)

α-三氧化二鋁(α-Al₂O₃)、碳化硅(SiC)微米級(jí)、納米級(jí)材料是壓電晶體產(chǎn)生進(jìn)行細(xì)微加工用的關(guān)鍵材料，廣泛應(yīng)用于信息產(chǎn)業(yè)、國(guó)防和航空等領(lǐng)域，包括軍用、民用、醫(yī)療和商業(yè)各方面都有極其廣泛的用途，但由于高純度的α-三氧化二鋁、碳化硅生產(chǎn)難度大，成本高，目前我國(guó)多是用進(jìn)口產(chǎn)品，還沒(méi)有成熟的生產(chǎn)方法，尤其是出于商業(yè)的目的，技術(shù)保密和封鎖很嚴(yán)，國(guó)外采用什么方法難以得知，特別是隨著現(xiàn)代化步伐的加快，我國(guó)軍工、航空、航天、電子信息、智能通迅發(fā)展十分迅速，市場(chǎng)對(duì)高純度α-三氧化二鋁、碳化硅微米、納米級(jí)粉體材料需要量正以每年15％的速度遞增，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，每年我國(guó)相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ诟呒兌任⒚准?jí)、納米級(jí)α-三氧化二鋁(α-Al₂O₃，又稱白剛玉)、碳化硅(SiC，又稱金剛砂)需求量在20萬(wàn)噸左右，僅高精度壓電晶體精微中工所需要的材料已在3萬(wàn)噸以上，而我國(guó)目前主要依靠進(jìn)口材料，代價(jià)很高，大大限制了我國(guó)有關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)我國(guó)雖有在這方面的研究，但多是采用人工攪拌反應(yīng)研磨，周期長(zhǎng)，效率低，產(chǎn)品質(zhì)量差，分級(jí)效果不好，產(chǎn)品難以滿足市場(chǎng)的需要，而在高純度α-三氧化二鋁、碳化硅微米級(jí)、納米級(jí)生產(chǎn)難度大，技術(shù)要求高等種種原因，其中，最主要的技術(shù)難度在于如何對(duì)α-三氧化二鋁、碳化硅粉料進(jìn)行攪拌反應(yīng)研磨，如何對(duì)α-三氧化二鋁、碳化硅進(jìn)行攪拌反應(yīng)研磨至今未見(jiàn)有工業(yè)化處理的公開(kāi)報(bào)導(dǎo)。

三、發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)難題，本發(fā)明之目的就是提供一種生產(chǎn)高純度α-三氧化二鋁、碳化硅微米、納米級(jí)粉體材料的攪拌反應(yīng)研磨處理方法，可有效解決對(duì)壓電晶體精微加工用高純度α-三氧化二鋁、碳化硅微米、納米級(jí)粉體材料的生產(chǎn)，解決市場(chǎng)需要問(wèn)題，其解決的技術(shù)方案是，將α-三氧化二鋁或碳化硅粉料(粉料由α-三氧化二鋁或碳化硅經(jīng)粉碎機(jī)粉碎而成，常規(guī)技術(shù))同水及活性劑分別加入混合器中，混合攪拌反應(yīng)研磨，α-三氧化二鋁或碳化硅粉料和水的重量比為1∶5，活性劑加入量為α-三氧化二鋁或碳化硅及水重量和的0.03％，在混合攪拌反應(yīng)研磨的同時(shí)，再加入α-三氧化二鋁或碳化硅、水和活性劑重量和0.03％的活性劑，使物料充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)研磨后，再經(jīng)溢流分級(jí)，收集，本發(fā)明處理方法簡(jiǎn)單，獨(dú)特，生產(chǎn)成本低，易操作，加工生產(chǎn)的產(chǎn)品純度高、質(zhì)量好，完全滿足壓電晶體精微加工用高純度α-三氧化二鋁、碳化硅微米、納米級(jí)粉體材料的要求，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。

四、附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的處理工藝流程圖。

圖2為本發(fā)明的處理工藝的設(shè)備連接圖。

五、具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。

由圖1所示，本發(fā)明是將α-三氧化二鋁或碳化硅粉料和水及表面活性劑分別同時(shí)加入攪拌反應(yīng)容器內(nèi)，攪拌反應(yīng)研磨，其加入量以重量比計(jì)為：α-三氧化二鋁或碳化硅∶水＝1∶5，表面活性劑加入量為α-三氧化二鋁或碳化硅和水重量和的0.03％，水加入攪拌反應(yīng)容器內(nèi)的速度為10L-1200L/h，攪拌研磨反應(yīng)速度為25-100轉(zhuǎn)/min，在上述攪拌反應(yīng)研磨過(guò)程中，再同時(shí)加入α-三氧化二鋁或碳化硅、水和表面活性劑重量和0.03％的表面活性劑，攪拌反應(yīng)研磨溫度為18-30℃，時(shí)間為3-4小時(shí)，然后攪拌反應(yīng)研磨液經(jīng)溢流分級(jí)，收集。

所說(shuō)的表面活性劑為硅酸鈉(Na₂SiO₃，又稱水玻璃、泡花堿)、或直鏈烷基苯磺酸鈉。

本發(fā)明在實(shí)施中，可采用由α-三氧化二鋁或碳化硅粉料1000kg，水5000kg，硅酸鈉或直鏈烷基苯磺酸鈉1.8kg，同時(shí)分別加入攪拌反應(yīng)容器內(nèi)，攪拌反應(yīng)研磨，水加入攪拌反應(yīng)容器的速度為600L/h，攪拌反應(yīng)研磨速度為60-80轉(zhuǎn)/min，在上述攪拌反應(yīng)研磨過(guò)程中，再同時(shí)加入α-三氧化二鋁或碳化硅、水和硅酸鈉或直鏈烷基苯磺酸鈉重量和0.03％的硅酸鈉或直鏈烷基苯磺酸鈉1.80054kg，攪拌反應(yīng)研磨溫度為25℃，時(shí)間為3.5小時(shí)，然后攪拌研磨反應(yīng)液經(jīng)溢流分級(jí)，收集。