一种导热填料球形粉体制备装置的制作方法

1.本实用新型涉及导热填料生产领域，具体涉及一种导热填料制备装置。


背景技术：

2.随着电子信息技术的迅猛发展，电子设备向小型化、多功能化和高度集成化飞速发展，使得电子元器件体积不断缩小，工作频率急剧增加，设备在运行时产生的热量也越来越大，散热不及时必将影响设备的性能和可靠性。
3.导热填料就是添加在基体材料中用来增加材料导热系数的填料，常用的导热填料有氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅等。其中，六方氮化硼通常为片状结构，在二维方向上具有高热导率，导热系数达到360w/（m
·
k），但是在层和层之间没有导热通路，导致了导热具有方向性。与之类似的还有纤维状碳粉，导热系数达到400-700 w/（m
·
k），但是导热通路只能沿其纤维方向；鳞片状碳粉导热系数达到1500-3000 w/（m
·
k），导热通路只能沿其平面层进行传导。
4.由此可以看出，很多具有高导热率的导热填料由于在导热方向上存在限制，为了使其沿各个方向上皆存在导热通路，往往需要在复合物中杂化导热填料，在其三维结构内添加其他结构的导热填料。但是也导致了其他问题，如增加了接触热阻，降低了填充率。


技术实现要素：

5.发明目的：本实用新型提供了一种导热填料球形粉体制备装置，用于制备出具备各向同性导热通路的球形粉体。
6.技术方案：一种导热填料球形粉体制备装置，包括粉料仓、等离子体发生机构、冷却室和回收机构，所述粉料仓与等离子体发生机构的入口相连，所述等离子体发生机构的出口连接冷却室，所述冷却室通入惰性气体，且所述回收机构与冷却室连接。
7.进一步，所述等离子体发生机构包括陶瓷管、围绕在陶瓷管外的感应线圈以及连接感应线圈的高频电源。
8.更进一步，所述高频电源产生500khz-20mhz的高频电流。
9.进一步，所述等离子体发生机构产生最高温度为8000-10000k的高温等离子体。
10.进一步，所述粉料仓通过送粉枪连接等离子体发生机构。
11.进一步，所述回收机构包括粗粉收集罐、除尘器、细粉收集罐和液环泵；所述粗粉收集罐设置在冷却室的底部，所述除尘器与冷却室连接且除尘器的过滤出口设置细粉收集罐，所述除尘器的废气出口连接液环泵并通向大气。
12.进一步，所述冷却室连接惰性气体瓶，所述惰性气体为氩气。
13.有益效果：本实用新型通过将粉料仓的导热填料原料通入等离子体发生机构，原料在等离子体发生机构产生的高温环境下熔融形成液滴，液滴相互碰撞团聚成颗粒掉落至冷却室中，通过冷却室中惰性气体的强制冷却，熔融颗粒形成球形粉体，并通过回收机构进行筛选回收。制备的球形粉体为三维立体结构，可构成多个方向同性的导热通路，在不降低
导热填料填充率的情况下，有效提高了导热填料各个方向上的导热性能。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为等离子体发生机构的结构示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述。
17.一种导热填料球形粉体制备装置，如图1所示，包括粉料仓3、等离子体发生机构、冷却室5和回收机构。粉料仓3与等离子体发生机构的入口相连，等离子体发生机构的出口连接冷却室5，冷却室5通入惰性气体，且回收机构与冷却室5连接。
18.粉料仓3为漏斗状，底部通过送粉枪2通入等离子体发生机构中。
19.如图2所示，等离子体发生机构包括竖直设置的陶瓷管、围绕在陶瓷管外的感应线圈1以及连接感应线圈1的高频电源4，高频电源4产生500khz-20mhz的高频电流，等离子体发生机构产生最高温度为8000-10000k的高温等离子体。
20.冷却室5连接惰性气体瓶（图中未显示），惰性气体为氩气。
21.回收机构包括粗粉收集罐6、除尘器7、细粉收集罐8和液环泵9；粗粉收集罐6设置在冷却室5的底部，除尘器7与冷却室5连接且除尘器7的过滤出口设置细粉收集罐8，除尘器7的废气出口连接液环泵9并通向大气。
22.本实施例以制备氮化硼球形粉体为例进行说明：
23.通过高频感应电源产生3.5mhz的高频电流（阳压可达5000-10000伏特），击穿通过感应线圈1内部陶瓷管10内的电离气体（本例中为氩气），产生欧姆热，陶瓷管10内部生成最高温度可达8000-10000k的高温区11。氮化硼原料a通过送粉枪2由粉料仓3进入到等离子焰种中，快速熔融，在表面张力作用下形成球状液滴，在下落过程种，部分细小氮化硼粉体直接气化，与其他氮化硼液滴相互熔融，形成更大液滴b；液滴b落入冷却室5中，经氩气强制冷却，最终形成氮化硼球形粉体，落入粗粉收集罐6中，粗粉回收粒径范围为1～200μm。冷却室5中其余气化的氮化硼粉、部分细粉和保护气体等通过除尘器7过滤后，细粉被细粉收集罐8收集，其余气体被液环泵9抽走，最终排出大气。


技术特征：
1.一种导热填料球形粉体制备装置，其特征在于：包括粉料仓、等离子体发生机构、冷却室和回收机构，所述粉料仓与等离子体发生机构的入口相连，所述等离子体发生机构的出口连接冷却室，所述冷却室通入惰性气体，且所述回收机构与冷却室连接。2.根据权利要求1所述的导热填料球形粉体制备装置，其特征在于：所述等离子体发生机构包括陶瓷管、围绕在陶瓷管外的感应线圈以及连接感应线圈的高频电源。3.根据权利要求2所述的导热填料球形粉体制备装置，其特征在于：所述高频电源产生500khz-20mhz的高频电流。4.根据权利要求1所述的导热填料球形粉体制备装置，其特征在于：所述等离子体发生机构产生最高温度为8000-10000k的高温等离子体。5.根据权利要求1所述的导热填料球形粉体制备装置，其特征在于：所述粉料仓通过送粉枪连接等离子体发生机构。6.根据权利要求1所述的导热填料球形粉体制备装置，其特征在于：所述回收机构包括粗粉收集罐、除尘器、细粉收集罐和液环泵；所述粗粉收集罐设置在冷却室的底部，所述除尘器与冷却室连接且除尘器的过滤出口设置细粉收集罐，所述除尘器的废气出口连接液环泵并通向大气。7.根据权利要求1所述的导热填料球形粉体制备装置，其特征在于：所述冷却室连接惰性气体瓶，所述惰性气体为氩气。

技术总结
本实用新型提出了一种导热填料球形粉体制备装置，包括粉料仓、等离子体发生机构、冷却室和回收机构，所述粉料仓与等离子体发生机构的入口相连，所述等离子体发生机构的出口连接冷却室，所述冷却室通入惰性气体，且所述回收机构与冷却室连接。本实用新型通过将粉料仓的导热填料原料通入等离子体发生机构，原料在等离子体发生机构产生的高温环境下熔融形成液滴，液滴相互碰撞团聚成颗粒掉落至冷却室中，通过冷却室中惰性气体的强制冷却，熔融颗粒形成球形粉体，并通过回收机构进行筛选回收。制备的球形粉体为三维立体结构，可构成多个方向同性的导热通路，在不降低导热填料填充率的情况下，有效提高了导热填料各个方向上的导热性能。能。能。


技术研发人员：李永胜
受保护的技术使用者：苏州彗科新材料有限公司
技术研发日：2022.12.27
技术公布日：2023/7/12