一种高导热率电工级氧化镁的制备方法及其应用与流程

1.本发明涉及电工级氧化镁技术领域，尤其涉及一种高导热率电工级氧化镁的制备方法及其应用。


背景技术：

2.电工级氧化镁是一种重要的绝缘耐高温填充材料，其具有优越的绝缘性能和高导热性，被广泛应用在各种电加热元件中。传统电工级氧化镁制作时，采用原始搅拌方式掺兑煅烧硅酸盐添合成氧化物作为助剂，提升电气性能，由于受助剂本身导热系数差受高温影响在发热管内会形成较为严重的热阻效应的影响，引起电热元件散热不均匀，热传递效应差的问题，易造成很大的安全隐患。


技术实现要素：

3.本发明提供一种高导热率电工级氧化镁的制备方法及其应用，以解决电工级氧化镁粉的热导率差的问题。
4.为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
5.一种高导热率电工级氧化镁的制备方法，包括以下步骤：
6.s1：将电熔镁砂块料经粉碎、筛分、磁选，得到氧化镁粉体；
7.s2：将步骤s1中得到的氧化镁粉体、硅酸盐矿物质与有机硅油按重量比100∶1-3∶0.1-0.4进行混合，得到防潮电工级氧化镁；
8.s3：将步骤s2中得到的防潮电工级氧化镁粉与氧化铝按重量比9∶1-5，搅拌均匀后，得到高导热率电工级氧化镁。
9.进一步地，所述步骤s1中，所述的氧化镁粉体的粒度为40～325目。
10.进一步地，所述步骤s2中，所述的硅酸盐矿物质为氧化硅、氧化镁、硅酸铝、氧化铁按重量比4∶3∶2∶1，搅拌15-30min后，经1500～1750℃煅烧2-4h制得。
11.进一步地，所述步骤s2中，所述的有机硅油为甲基含氢硅油、二甲基有机硅油、硅树脂中的一种或多种。
12.进一步地，所述步骤s3中，所述的氧化铝的密度为4.0-4.5g/cm3，其导热率为50-200w/(m
·
k)。
13.进一步地，所述步骤s3中，所述的搅拌转速为500-3000r/min，搅拌时间为3-10min。
14.本发明所述的一种高导热率电工级氧化镁，由所述的一种高导热率电工级氧化镁的制备方法制备而成。
15.一种高导热率电工级氧化镁在电加热管中的应用。
16.本发明的一种高导热率电工级氧化镁的制备方法及其应用，高导热率电工级氧化镁通过在原始电工级氧化镁基础上，利用氧化铝的高导热系数按一定重量比进行高速颗粒混合制得，其高导热率电工级氧化镁的导热率大于40w/(m
·
k)，作为电热管绝缘层填料使
用时热传递效应明显提升。经应用制备发热管进行测试，综合热辐射率可提升5％以上，同时也保证了发热管的散热效果，提高了发热管的热导率和使用寿命，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
17.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.以下实施例1-7中的硅酸盐矿物质的制备均为将氧化硅、氧化镁、硅酸铝、氧化铁按照重量4∶3∶2∶1使用搅拌机以10r/min持续搅拌30分钟，经1750℃的高温煅烧4小时制得。
19.实施例1：
20.(1)将电熔镁砂块料粉碎、筛分、磁选，制得50目的氧化镁粉体；
21.(2)将所得氧化镁粉体、硅酸盐矿物质与硅树脂按重量比100∶1∶0.3进行混合搅拌15min，制得防潮电工级氧化镁；
22.(3)将所得防潮电工级氧化镁粉与密度为4.0g/cm3，导热为65w/(m
·
k)的氧化铝按重量比9∶2进行高速均匀混合，经500r/min搅拌10分钟，过筛后包装，制得高导热率的电工级氧化镁。
23.实施例2：
24.(1)将电熔镁砂块料粉碎、筛分、磁选，制得50目的氧化镁粉体；
25.(2)将所得氧化镁粉体与硅酸盐矿物质、硅树脂按重量比100∶1∶0.4进行混合搅拌16分钟，制得防潮电工级氧化镁；
26.(3)将所得防潮电工级氧化镁粉与密度为4.0g/cm3，导热为65w/(m
·
k)氧化铝按重量比9∶3进行高速均匀混合，经1000r/min搅拌12分钟，过筛后包装，制得高导热率的电工级氧化镁。
27.实施例3
28.(1)将电熔镁砂块料粉碎、筛分、磁选，制得50目的氧化镁粉体；
29.(2)将所得氧化镁粉体与硅酸盐矿物质、硅树脂按重量比100∶1.5∶0.3进行混合搅拌15分钟，制得防潮电工级氧化镁；
30.(3)将所得防潮电工级氧化镁粉与密度为4.0g/cm3，导热为65w/(m
·
k)氧化铝按重量比9∶5进行高速均匀混合，经2000r/min搅拌16分钟，过筛后包装，制得高导热率的电工级氧化镁。
31.实施例4
32.(1)将电熔镁砂块料粉碎、筛分、磁选，制得50目的氧化镁粉体；
33.(2)将所得氧化镁粉体与硅酸盐矿物质、硅树脂按重量比100∶1.2∶0.3进行混合搅拌15分钟，制得防潮电工级氧化镁；
34.(3)将所得防潮电工级氧化镁粉与密度为4.0g/cm3，导热为65w/(m
·
k)氧化铝按重量比9∶4进行高速均匀混合，经1500r/min搅拌16分钟，过筛后包装，制得高导热率的电工级氧化镁。
35.实施例5
36.(1)将电熔镁砂块料粉碎、筛分、磁选，制得50目的氧化镁粉体；
37.(2)将所得氧化镁粉体与硅酸盐矿物质、硅树脂按重量比100∶1∶0.4进行混合搅拌16分钟，制得防潮电工级氧化镁；
38.(3)将所得防潮电工级氧化镁粉与密度为4.0g/cm3，导热为65w/(m
·
k)氧化铝按重量比9∶1进行高速均匀混合，经3000r/min搅拌12分钟，过筛后包装，制得高导热率的电工级氧化镁。
39.实施例6
40.(1)将电熔镁砂块料粉碎、筛分、磁选，制得50目的氧化镁粉体；
41.(2)将所得氧化镁粉体与硅酸盐矿物质、硅树脂按重量比100∶1∶0.4进行混合搅拌16分钟，制得防潮电工级氧化镁；
42.(3)将所得防潮电工级氧化镁粉与密度为4.0g/cm3，导热为65w/(m
·
k)氧化铝按重量比9∶5进行高速均匀混合，经2800r/min搅拌12分钟，过筛后包装，制得高导热率的电工级氧化镁。
43.实施例7
44.(1)将电熔镁砂块料粉碎、筛分、磁选，制得50目的氧化镁粉体；
45.(2)将所得氧化镁粉体与硅酸盐矿物质、硅树脂按重量比100∶1∶0.4进行混合搅拌16分钟，制得防潮电工级氧化镁；
46.(3)将所得防潮电工级氧化镁粉与密度为4.0g/cm3，导热为65w/(m
·
k)氧化铝按重量比9∶4进行高速均匀混合，经3000r/min搅拌10分钟，过筛后包装，制得高导热率的电工级氧化镁。
47.对照例
48.(1)将电熔镁砂块料粉碎、筛分、磁选，制得50目的氧化镁粉体；
49.(2)将所得氧化镁粉体与硅酸盐矿物质、硅树脂按重量比100∶4进行混合搅拌16分钟，过筛后包装，制得防潮电工级氧化镁。
50.对上述实施例1至实施例7中的7个高导热率的电工级氧化镁粉的物理性能和绝缘性能、导热率进行测试；其中，流速采用型号2#福特杯；密度采用依照标准[jb/t8508-1996]中振实密度仪；绝缘采用型号：sm-8215绝缘高阻仪器；潮态采用型号：hk-150g可控式恒温恒湿箱；热导率测试依照标准[astm e 1652-15]，具体的测试结果如下表1-3所示：
[0051]
表1物理性能测试
[0052]
[0053][0054]
表2绝缘性能测试
[0055]
编号常态/mω潮态/mω浸水/mω对照例1000080003000实施例1150001500015000实施例2200002000020000实施例3150001500015000实施例4150001500015000实施例5200002000020000实施例6210002100021000实施例7220002200022000
[0056]
表3热导率测试
[0057]
编号w/(m
·
k)对照例30实施例135实施例240实施例336实施例438实施例538实施例639实施例737
[0058]
从表1-3中可以看出，实施例1～7中制备高导热率的电工级氧化镁粉，都具有很好的流动性、绝缘性能，其中热导率提高5％以上。相较于实施例1～7，对照例中的样品在流动性、绝缘性能、热导率的绝缘性远低于其他实施例的样品性能。实施例的样品是电加热管填料的最佳选择。
[0059]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。