專利名稱：壓電晶體精微加工用高純度α-三氧化二鋁、炭化硅微米、納米級粉體材料的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料加工方法，特別是一種壓電晶體精微加工用a-三氧化二 鋁、炭化硅微米、納米級粉體材料的生產(chǎn)方法。
二背景技術(shù)：
"-三氧化二鋁(a;-Al203)、炭化硅(SiC)微米級、納米級材料是壓電晶 體產(chǎn)生進行細微加工用的關(guān)鍵材料，廣泛應(yīng)用于信息產(chǎn)業(yè)、國防和航空等領(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a-三氧化二鋁、炭化硅生產(chǎn)難度人，成本高，目前我國多是用進口產(chǎn)品，還沒有 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，國外采用什 么方法難以得知，特別是隨著現(xiàn)代化歩伐的加快，我國軍工、航空、航天、電 子信息、智能通迅發(fā)展十分迅速，市場對高純度a-三氧化二鋁、炭化硅微米、 納米級粉體材料需要量正以每年15%的速度遞增，據(jù)資料統(tǒng)計，每年我國相關(guān)工 業(yè)領(lǐng)域?qū)τ诟呒兌任⒚准?、納米級o;-三氧化二鋁(a-AlA，又稱白剛玉)、炭 化硅(SiC，又稱金剛砂)需求量在20萬噸左右，僅高精度壓電晶體精微中工 所需要的材料已在3萬噸以上，而我國目前主要依靠進口材料，代價很高，大 大限制了我國有關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)我國雖有在這方面的研究，但多是采用自然 沉降法，周期長，效率低，產(chǎn)品質(zhì)量差，分級效果不好，因此，產(chǎn)品難以滿足 市場的需要，由于高純度a-三氧化二鋁、炭化硅微米級、納米級生產(chǎn)難度大， 技術(shù)要求高等種種原因，至今未見有效工業(yè)化生產(chǎn)方法的公開報導(dǎo)，因此，如 何有效解決壓電晶體精微加工用高純度"-三氧化二鋁、炭化硅微米、納米級粉 體材料，是需要認真研究解決的技術(shù)難題。
三
發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)難題，本發(fā)明之目的就是提供一種壓電晶 體精微加工用高純度a-三氧化二鋁、炭化硅微米、納米級粉體材料的生產(chǎn)方法， 可有效解決對壓電晶體精微加工用高純度a-三氧化二鋁、炭化硅微米、納米級粉體材料的生產(chǎn)，解決市場需要問題，其解決的技術(shù)方案是，將《-三氧化二鋁 或炭化硅粉料同水及活性劑混合在一起，經(jīng)攪拌反應(yīng)，在攪拌反應(yīng)的同時，再 加入活性劑和水，使物料充分攪拌反應(yīng)研磨后，再經(jīng)溢流分級，收集后脫水干 燥，經(jīng)篩松后，即為成品，本發(fā)明方法簡單，獨特，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a-三氧化 二鋁、炭化硅微米、納米級粉體材料的要求，經(jīng)濟和社會效益巨大。
四

圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。
圖2為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝的設(shè)備連接圖。
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作詳細說明。
由圖1所示，本發(fā)明是將a-二氧化二鋁或炭化硅粉料(使用前將a-三氧 化二鋁或炭化硅由粉碎機粉碎成粉料，常規(guī)技術(shù))和水及表面活性劑分別同時 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為cr-三氧化二鋁 或炭化硅水=1 : 5，表面活性劑加入量為a-三氧化二鋁或炭化硅和水重量 和的0.03%，水加入攪拌反應(yīng)容器內(nèi)的速度為10L-1200L/h，攪拌反應(yīng)研磨速度 為25-100轉(zhuǎn)/min,在上述攪拌反應(yīng)研磨過程中，再同時加入a -三氧化二鋁或 炭化硅、水和表面活性劑重量和的0.03%的表面活性劑，攪拌反應(yīng)研磨溫度為 18-3(TC，時間為3-4小時，然后攪拌反應(yīng)研磨液經(jīng)溢流分級，收集，分級的收 集液中加入0.01%的沉淀劑，沉淀時間為3-5分鐘，沉淀后，再100-20(TC下烘 干脫水，使其含水量在0. 01-0. 05%，然后經(jīng)震動篩松分散，即為成品，純度》 99.6%，基本粒D50》70。/。，粒度為0. 2-7 u m，包裝待用。
所說的表面活性劑為硅酸鈉(Na2Si03，又稱水玻璃、泡花堿)、或直鏈垸基 苯磺酸鈉；所說的沉淀劑為硫酸(H2S04)或過氧化二鈉(NaA)。
本發(fā)明在實施中，可采用由o;-三氧化二鋁或炭化硅粉料1000kg，水5000kg， 硅酸鈉或直鏈烷基苯磺酸鈉1.8kg，同時分別加入攪拌反應(yīng)容器內(nèi)，攪拌反應(yīng)研磨，水加入的攪拌反應(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)研磨過程中，再同時加入a-三氧化二鋁或炭化硅、水和硅酸鈉 或直鏈烷基苯磺酸鈉重量和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'C，時間為3.5小時，然后攪拌研磨反應(yīng)液經(jīng)溢流分級，收集，分 級的收集液中加入0.01%的硫酸或過氧化二鈉進行沉淀，沉淀時間為4分鐘，沉 淀后，在15(TC下烘干脫水，使其含水量為0.03%，然后經(jīng)震動篩松分散，即為 成品，包裝待用。
本發(fā)明在具體實施中，還可由以下方法實現(xiàn)可采用由a-三氧化二鋁或炭 化硅粉料10000kg，水50000kg，硅酸鈉或直鏈烷基苯磺酸鈉18kg，同時分別加 入攪拌反應(yīng)塔罐8內(nèi)，攪拌反應(yīng)研磨，其中，水由供水管17經(jīng)上水管5通過流 量計16進入高于攪拌反應(yīng)塔罐8上部的緩沖穩(wěn)壓罐4內(nèi)，經(jīng)緩沖穩(wěn)壓罐4緩沖 后，由緩沖穩(wěn)壓罐4下部的出水管1經(jīng)出水流量計15，由三通14經(jīng)攪拌反應(yīng)塔 罐下部閥門6以800L/h的流量進入攪拌反應(yīng)塔罐8內(nèi)，a-三氧化二鋁或炭化 硅經(jīng)進料管12和三通14及閥門6進入攪拌反應(yīng)塔罐8內(nèi)，表面活性劑由攪拌 反應(yīng)塔罐8下部的表面活性劑進料管7進入攪拌反應(yīng)塔罐8內(nèi)，攪拌反應(yīng)塔罐 內(nèi)有裝在攪拌反應(yīng)塔罐上部的電機9帶動的攪拌反應(yīng)器2， a-三氧化二鋁或炭 化硅、水、硅酸鈉或直鏈烷基苯磺酸鈉由攪拌反應(yīng)器2攪拌研磨，混合反應(yīng)， 在攪拌混合反應(yīng)研磨的同時，再加入a-三氧化二鋁或炭化硅、水、硅酸鈉或直 鏈垸基苯磺酸鈉總量和O. 03%的18. 0054kg硅酸鈉或直鏈烷基苯磺酸鈉表面活性 劑，攪拌速度為50-70轉(zhuǎn)/min，攪拌反應(yīng)溫度為25°C，攪拌反應(yīng)研磨時間為3. 5 小時，攪拌反應(yīng)后的混合液經(jīng)攪拌反應(yīng)塔罐8上部的出料口進入分級塔11，經(jīng) 分級塔11上口部溢流分級后，由分級塔11上部與溢流槽外壁10構(gòu)成的溢流槽 3下部的出口 13分級流入收集容器內(nèi)，在容器內(nèi)的分級混合液中加入硫酸或過 氧化二鈉，其加入量為混合液重量的0. 01%，沉淀4分鐘，然后干燥脫水，含水 量為0. 02%,純度>99. 6%，基本粒D50>70%，粒度為0. 2-7 u m。
本發(fā)明工藝簡單、先進，易操作，產(chǎn)品質(zhì)量好，成本低，同級產(chǎn)品比進口產(chǎn)品降低費用50%以上，其產(chǎn)品經(jīng)測試對比均達到或超過國內(nèi)外產(chǎn)品水平，其產(chǎn) 品比較如下表
美國 摩托羅拉公司德國 金泰力威公司日本 夫基未磨料公司本發(fā)明產(chǎn)品型號B3BlU丄5U103000"1000(f5*18
晶型o;aaaact
A1A含量(％)97.098.098. 097. 097. 097. 5》99. 64》99.64
N&0含量(％)0. 1300. 1200. 1300. 110. 1300. 112<0. 06<0. 06
Fe203含量(％)0. 050. 050. 0570. 0570. 0570. 057<0. 03<0. 3
Ti02含量(％)0. 230. 270. 250. 270. 250. 26無無
Sich含量(％)0. 02380. 02460. 02390. 02430. 2380. 045<0. 019<0. 019
平均粒徑(Pm)4. 6 ± 0. 94. 6 ± 0. 84. 5 ± 0. 90. 5 ± 0. 64. 6 ± 0. 94. 6 ± 0.834.5 ± 0. 30. 5 ± 0.05
由上表可以看出，木發(fā)明的生產(chǎn)的微米級、納米級產(chǎn)品，完全達到和超過 了國際上的先進產(chǎn)品，是a-三氧化二鋁、炭化硅微米級、納米級產(chǎn)品上的一大
創(chuàng)造，該方法工藝成熟，可以將a-三氧化二鋁或炭化硅加工到0.2-7微米之間 任意選擇的細微度，解決了超細微粉末這一關(guān)鍵性技術(shù)難題，可有效滿足市場 各業(yè)對高純度a-三氧化二鋁、炭化硅微米級、納米級粉料的需要，大大節(jié)約了 生產(chǎn)成本，而且在生產(chǎn)中清潔衛(wèi)生，無環(huán)境污染，具有巨大的經(jīng)濟和社會效益。
權(quán)利要求
1、一種壓電晶體精微加工用α-三氧化二鋁、炭化硅微米、納米級粉體材料的生產(chǎn)方法，其特征在于，將α-三氧化二鋁或炭化硅粉料和水及表面活性劑分別同時加入攪拌反應(yīng)容器內(nèi)，攪拌反應(yīng)研磨，其加入量以重量比計為α-三氧化二鋁或炭化硅∶水＝1∶5，表面活性劑加入量為α-三氧化二鋁或炭化硅和水重量和的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)研磨過程中，再同時加入α-三氧化二鋁或炭化硅、水和表面活性劑重量和的0.03％的表面活性劑，攪拌反應(yīng)研磨溫度為18-30℃，時間為34小時，然后攪拌反應(yīng)研磨液經(jīng)溢流分級，收集，分級的收集液中加入0.01％的沉淀劑，沉淀時間為3-5分鐘，沉淀后，再100-200℃下烘干脫水，使其含水量在0.01-0.05％，然后經(jīng)震動篩松分散，即為成品，純度≥99.6％，基木粒D50≥70％，粒度為0.2-7μm。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電晶體精微加工用a-三氧化二鋁、炭化硅微米、納米級粉體材料的生產(chǎn)方法，其特征在于，所說的表面活性劑為硅酸鈉或直鏈烷基苯磺酸鈉，沉淀劑為硫酸或過氧化二鈉。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電晶體精微加工用a-三氧化二鋁、炭化硅微米、納米級粉體材料的生產(chǎn)方法，其特征在于，由所說的a-三氧化二鋁或炭化硅粉料1000kg，水5000kg，硅酸鈉或直鏈垸基苯磺酸鈉1.8kg，同時分別加入攪拌反應(yīng)容器內(nèi)，攪拌反應(yīng)研磨，水加入的攪拌反應(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)研磨過程中，再同時加入a-三氧化二鋁或炭化硅、水和硅酸鈉或直鏈烷基苯磺酸鈉重量和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'C，時間為3.5小時，然后攪拌研磨反應(yīng)液經(jīng)溢流分級，收集，分級的收集液中加入0.01%的硫酸或過氧化二鈉進行沉淀，沉淀時間為4分鐘，沉淀后，在15(TC下烘干脫水，使其含水量為 .03%，然后經(jīng)震動篩松分散，即為成品，純度》99.6%，基本粒D50》70%，粒度為0.2-7um，包裝待用。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電晶體精微加工用a-三氧化二鋁、炭化硅微米、納米級粉體材料的生產(chǎn)方法，其特征在于，由所說的"-三氧化二鋁或炭化硅粉料10000kg，水50000kg，硅酸鈉或直鏈垸基苯磺酸鈉18kg，同時分別加入攪拌反應(yīng)塔罐(8)內(nèi)，攪拌反應(yīng)研磨，其中，水由供水管(17)經(jīng)上水管(5)通過流量計(16)進入高于攪拌反應(yīng)塔罐(8)上部的緩沖穩(wěn)壓罐(4)內(nèi)，經(jīng)緩沖穩(wěn)壓罐(4)緩沖后，由緩沖穩(wěn)壓罐(4)下部的出水管(1)經(jīng)出水流量計(15)，由三通(14)經(jīng)攪拌反應(yīng)塔罐下部閥門(6)以800L/h的流量進入攪拌反應(yīng)塔罐(8)內(nèi)，a-三氧化二鋁或炭化硅經(jīng)進料管(12)和三通(14)及閥門(6)進入攪拌反應(yīng)塔罐(8)內(nèi)，表面活性劑由攪拌反應(yīng)塔罐(8)下部的表面活性劑進料管(7)進入攪拌反應(yīng)塔罐(8)內(nèi)，攪拌反應(yīng)塔罐內(nèi)有裝在攪拌反應(yīng)塔罐上部的電機(9)帶動的攪拌反應(yīng)器(2)， a-三氧化二鋁或炭化硅、水、硅酸鈉或直鏈烷基苯磺酸鈉由攪拌反應(yīng)器(2)攪拌研磨，混合反應(yīng)，在攪拌混合反應(yīng)研磨的同時，再加入a-二氧化二鋁或炭化硅、水、硅酸鈉或直鏈烷基苯磺酸鈉總量和0. 03%的18. 0054kg硅酸鈉或直鏈烷基苯磺酸鈉表面活性劑，攪拌速度為50-70轉(zhuǎn)/min，攪拌反應(yīng)溫度為25°C，攪拌反應(yīng)研磨時間為3. 5小時，攪拌反應(yīng)后的混合液經(jīng)攪拌反應(yīng)塔罐(8)上部的出料口進入分級塔(11)，經(jīng)分級塔(11)上口部溢流分級后，由分級塔(11)上部與溢流槽外壁(10)構(gòu)成的溢流槽(3)下部的出口 (13)分級流入收集容器內(nèi)，在容器內(nèi)的分級混合液中加入硫酸或過氧化二鈉，其加入量為混合液重量的0.01%，沉淀4分鐘，然后干燥脫水，含水量為0.02%，純度》99.6%，基本粒D50》70。/。，粒度為0. 2-7p m。
全文摘要
本發(fā)明涉及壓電晶體精微加工用高純度α-三氧化二鋁、炭化硅微米、納米級粉體材料的生產(chǎn)方法，可有效解決對壓電晶體精微加工用高純度α-三氧化二鋁、炭化硅微米、納米級粉體材料的生產(chǎn)，解決市場需要問題，其解決的技術(shù)方案是，將α-三氧化二鋁或炭化硅粉料同水及活性劑混合在一起，經(jīng)攪拌反應(yīng)，在攪拌反應(yīng)的同時，再加入活性劑和水，使物料充分攪拌反應(yīng)研磨后，再經(jīng)溢流分級，收集后脫水干燥，經(jīng)篩松后，即為成品，本發(fā)明方法簡單，獨特，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、炭化硅微米、納米級粉體材料的要求，經(jīng)濟和社會效益巨大。
文檔編號B22F1/00GK101530912SQ20091006464
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者蔡育成 申請人:蔡育成;鄭州曙光壓電科技有限公司