一种六方晶系氮化硼粉体的改性处理方法与流程

1.本发明涉及粉体加工技术领域，尤其是涉及一种六方晶系氮化硼粉体的改性处理方法。


背景技术：

2.六方晶系氮化硼是一种六方晶体结构的无机非金属材料，其具有与石墨相似的层状晶体结构，具有较好的润滑性、电绝缘性、导热效果以及耐化学腐蚀性，使得六方氮化硼广泛应用于散热膜以及复合导热材料等领域。
3.但是，由于六方晶系氮化硼表面十分稳定，活性基团极少，与其他高分子材料等不易发生相互作用，不利于其应用于电子材料导热层的制备，目前的解决方法是先对其进行表面改性后再应用到导热层等的制备。目前已知的能对粉体材料的物理化学性能进行提升的改性方法包括化学镀法、气相沉积、溶胶凝胶法、高温固相法等，但是现有的改性方法使用的装置较为笨重、成本高，且操作灵活性差，而且大部分改性方法会引起六方晶系氮化硼的结构变化，影响了其力学及热学性能。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种六方晶系氮化硼粉体的改性处理方法，本发明提供的改性处理方法简单易行便于操作。
5.为实现上述目的，本发明采用以下内容：
6.一种六方晶系氮化硼粉体的改性处理方法，包括以下步骤：
7.s1、采用压延系统对六方晶系氮化硼粉体进行压延处理，压延过程中，六方晶系氮化硼粉体被压合在两层离型膜之间，形成薄片；
8.s2、揭开薄片的上层离型膜，对压延成片状的六方晶系氮化硼粉体进行电晕或者等离子处理；
9.s3、将经过电晕或者等离子处理后的片状六方晶系氮化硼粉体从下层离型膜的表面刮下；
10.s4、重复步骤s1～s3多次，得到处理后的改性六方晶系氮化硼粉体。
11.本发明的机理分析：六方晶系氮化硼是微米级粉末，密度为2.28g/cm3，其每一原子层都是由硼原子和氮原子交替排列组成的无限延伸的六边形网络，层与层之间靠较弱的范德华力相结合，是一种具有类石墨烯结构的层状晶体，被称为“白色石墨烯”，六方晶系氮化硼的密度较小，并且表面极性较低，粉体颗粒之间的相互作用力较低，若直接对六方晶系氮化硼粉体进行电晕或者等离子处理，由于粉体堆积、微粒间的团聚等原因，在电晕或者等离子处理过程中，还会出现大量的扬尘现象，难以达到理想的处理效果。
12.本发明设计的方案首先通过压延系统将六方晶系氮化硼粉体压延成片，使粉体形成连续的较为均匀的状态，之后再对片状的粉体进行电晕或者等离子处理，以达到对微粒表面改性的目的，值得注意的是，每次进行电晕或者等离子处理的时候，实际上仅是有局部
少量的粉体会被处理到，因此需要多次重复先压延成片、再电晕或等离子处理的这个过程，如此最终实现对粉体表面处理的效果。
13.在一个实施例中，所述压延系统具有上下分布的上压延辊和下压延辊，上压延辊与下压延辊之间存在间隙，上压延辊作为上层离型膜向前移动的载体，下压延辊作为下层离型膜向前移动的载体，在上压延辊与下压延辊转动的过程中，处在上层离型膜与下层离型膜之间的六方晶系氮化硼粉体被挤压变薄，最终形成一定厚度的薄片。
14.优选地，所述上压延辊与下压延辊之间的间隙为0.13～0.20mm。理论上，最终被挤压变薄的六方晶系氮化硼粉层的厚度是越薄其电晕或者等离子处理效果越好。
15.优选地，所述步骤s2中进行电晕或者等离子处理的电压范围为0.1～3.0kv，例如0.22kv等。
附图说明
16.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
17.图1是示出本发明所使用压延系统的简单示意图；
18.图中，各附图标记为：
19.1-上压延辊，2-下压延辊，3-上层离型膜，4-下层离型膜，5-上收卷辊，6-下收卷辊。
具体实施方式
20.为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
21.本发明主要是通过电晕或者等离子处理对六方晶系氮化硼粉体进行表面改性，具体的原理是：依靠高能电子和亚稳态粒子所引发的等离子体物理化学反应使粉体表面得以改性处理。
22.由于六方晶系氮化硼粉体的密度较小，并且表面极性较低，无法直接对六方晶系氮化硼粉体直接进行电晕或者等离子处理，因为这会出现扬尘现象，不利于操作，因此，本发明设计先采用压延系统将六方晶系氮化硼粉体压延成薄片，再进行电晕或者等离子处理。
23.如图1所示，为本发明所使用压延系统的简单示意图。包括上下分布的上压延辊1和下压延辊2，上压延辊1与下压延辊2之间存在间隙，上压延辊1作为上层离型膜3向前移动的载体，且上压延辊1与至少两个上收卷辊5相配合，而下压延辊2作为下层离型膜4向前移动的载体，且下压延辊2与至少两个下收卷辊6相配合，在上压延辊1与下压延辊2转动的过程中，处在上层离型膜3与下层离型膜4之间的六方晶系氮化硼粉体被挤压变薄，最终形成一定厚度的薄片。
24.需要说明的是，上压延辊与下压延辊之间的间隙为0.13～0.20mm。理论上，最终被挤压变薄的六方晶系氮化硼粉层的厚度是越薄其电晕或者等离子处理效果越好。
25.此外，本发明进行电晕或者等离子处理使用的电压范围为0.1～3.0kv，例如0.22kv等。
26.以下进一步列举实施例，应理解，其仅用于说明本发明，而非限制本发明。
27.实施例1：
28.设置压延系统中上压延辊和下压延辊之间的间隙为0.20mm，选用离型力5gf、厚度0.05mm的单面离型膜作为上层离型膜，选用离型力10gf、厚度0.05mm的单面离型膜作为下层离型膜，将1000g的六方晶系氮化硼粉体置于上层离型膜与下层离型膜之间进行压延成片操作，再揭开上层离型膜进行电晕或者等离子处理，电晕或者等离子单元设置电压参数为0.22kv，接着将粉体从下层离型膜表面刮下，之后多次重复先压延成片、再电晕或等离子处理的步骤，最终便可得到处理后的改性六方晶系氮化硼粉体。
29.实施例2：
30.设置压延系统中上压延辊和下压延辊之间的间隙为0.13mm，选用离型力5gf、厚度0.05mm的单面离型膜作为上层离型膜，选用离型力10gf、厚度0.05mm的单面离型膜作为下层离型膜，将1000g的六方晶系氮化硼粉体置于上层离型膜与下层离型膜之间进行压延成片操作，再揭开上层离型膜进行电晕或者等离子处理，电晕或者等离子单元设置电压参数为0.22kv，接着将粉体从下层离型膜表面刮下，之后多次重复先压延成片、再电晕或等离子处理的步骤，最终便可得到处理后的改性六方晶系氮化硼粉体。
31.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。


技术特征：
1.一种六方晶系氮化硼粉体的改性处理方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、采用压延系统对六方晶系氮化硼粉体进行压延处理，压延过程中，六方晶系氮化硼粉体被压合在两层离型膜之间，形成薄片；s2、揭开薄片的上层离型膜，对压延成片状的六方晶系氮化硼粉体进行电晕或者等离子处理；s3、将经过电晕或者等离子处理后的片状六方晶系氮化硼粉体从下层离型膜的表面刮下；s4、重复步骤s1～s3多次，得到处理后的改性六方晶系氮化硼粉体。2.根据权利要求1所述的一种六方晶系氮化硼粉体的改性处理方法，其特征在于，所述压延系统具有上下分布的上压延辊和下压延辊，上压延辊与下压延辊之间存在间隙，上压延辊作为上层离型膜向前移动的载体，下压延辊作为下层离型膜向前移动的载体，在上压延辊与下压延辊转动的过程中，处在上层离型膜与下层离型膜之间的六方晶系氮化硼粉体被挤压变薄，最终形成一定厚度的薄片。3.根据权利要求2所述的一种六方晶系氮化硼粉体的改性处理方法，其特征在于，所述上压延辊与下压延辊之间的间隙为0.13～0.20mm。4.根据权利要求1所述的一种六方晶系氮化硼粉体的改性处理方法，其特征在于，所述步骤s2中进行电晕或者等离子处理的电压范围为0.1～3.0kv。

技术总结
本发明公开了一种六方晶系氮化硼粉体的改性处理方法，先采用压延系统对六方晶系氮化硼粉体进行压延处理，压延过程中，六方晶系氮化硼粉体被压合在两层离型膜之间，形成薄片；再揭开薄片的上层离型膜，对压延成片状的六方晶系氮化硼粉体进行电晕或者等离子处理；接着将经过电晕或者等离子处理后的片状六方晶系氮化硼粉体从下层离型膜的表面刮下；之后重复上述步骤多次，便可得到处理后的改性六方晶系氮化硼粉体。本发明设计的方案首先通过压延系统将六方晶系氮化硼粉体压延成片，使粉体形成连续的较为均匀的状态，之后再对片状的粉体进行电晕或者等离子处理，以达到对微粒表面改性的目的。的目的。的目的。


技术研发人员：冯润 刘柏松
受保护的技术使用者：锐腾新材料制造（苏州）有限公司
技术研发日：2022.06.06
技术公布日：2022/9/2