球形氧化鎂在導(dǎo)熱領(lǐng)域的應(yīng)用
氧化鎂(MgO)是應(yīng)用十分廣泛的化工材料,具有優(yōu)良的化學(xué)惰性、耐熱性、絕緣性和導(dǎo)熱性,其中比較突出的是良好的抗高溫氧化性能,適中的堿性,由于存在氧空位和單電子而產(chǎn)生的親電子性等,這些性質(zhì)為氧化鎂的應(yīng)用提供了重要的基礎(chǔ)條件。
一般氧化鎂是片狀結(jié)晶,但是經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)一些特殊形貌的氧化鎂在很多方面都有著十分有效的應(yīng)用。例如球形氧化鎂可以在色譜法中作為固定相材料,可以作為吸附有毒物質(zhì)的材料,以及添加到塑料中提高導(dǎo)熱性等方面都有十分重要和有效的應(yīng)用。
無機(jī)非金屬主要依靠聲子導(dǎo)熱,一般導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)于炭基材料和金屬材料較低,但有較好的絕緣性。主要分為金屬氮化物和金屬氧化物,金屬氮化物填料包括: BN、AlN等;金屬氧化物填料包括:MgO、Al203等。在氧化物中極常用的是氧化鋁和氧化鎂,氧化鋁導(dǎo)熱性能相對(duì)較低,但成本不高,所以應(yīng)用比較廣泛。氧化鎂的導(dǎo)熱系數(shù)雖然比氮化硼要低,但比氧化鋁要高,為36W/m·K,而且成本較低,所以在導(dǎo)熱填料應(yīng)用上也越來越受到關(guān)注。
對(duì)于球形氧化鎂產(chǎn)品,由于涉及高性能芯片技術(shù)的應(yīng)用,國(guó)外對(duì)氧化鎂球形化合成技術(shù)高度保密,產(chǎn)品的國(guó)際采購(gòu)較為困難,也無法獲取產(chǎn)品的完整技術(shù)參數(shù)和專業(yè)制造設(shè)備等資料。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,目前世界上僅有日本、美國(guó)、以色列等少數(shù)科技發(fā)達(dá)國(guó)家掌握該產(chǎn)品的合成制造技術(shù)。
目前主要通過兩種方法制備球形氧化鎂:
(1)以鎂鹽為原料首先得到制備球形氧化鎂的前驅(qū)體,將前驅(qū)體熱處理得到球形氧化鎂,一般前驅(qū)體為球形堿式碳酸鎂或球形氫氧化鎂或球形堿式草酸鎂。
(2)將氧化鎂粉末與溶劑和粘合劑混合后,通過機(jī)械成型得到球形氧化鎂,經(jīng)過熱處理得到球形氧化鎂產(chǎn)物。
但在產(chǎn)業(yè)化的探索中,氧化鎂的球形化更多的還是依賴基于球形氧化鋁和球形硅微粉的技術(shù)積累,在全球范圍內(nèi),目前Denka已走在前列,國(guó)內(nèi)也有一些球形粉企業(yè)正在進(jìn)行產(chǎn)線布局。相信隨著5G和新能源汽車等新興市場(chǎng)的火熱,被視作接棒球形氧化鋁的“下一代導(dǎo)熱填料”的球形氧化鎂,也能盡快量產(chǎn),實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代,從而開始大規(guī)模的應(yīng)用推廣。