粉体材料分散装置的制作方法

本实用新型属于覆铜板生产用机械设备技术领域，尤其涉及一种覆铜板生产过程中用于分散粉体材料的装置。

背景技术：

随着电子信息技术的发展，各种功能性材料应运而生，以无机粉体填料改性的覆铜板技术也日趋普遍。改性覆铜板制造工艺中，树脂胶液的制备非常重要，覆铜板中功能性粉体材料的分布均匀性直接影响着覆铜板性能的稳定和均向分布，而这些都取决于制造过程中功能性粉体材料在树脂胶液中是否分散均匀或是否反应完全。

目前，传统的无机填料改性覆铜板制造工艺是将无机填料，如硅微粉、滑石粉、氢氧化铝、钛白粉等粉体材料，直接加入到高分子胶液中，然后采用分散盘搅拌或高速剪切的方式进行搅拌分散。对于大粒径的粉体来说，分散盘式或高速剪切的搅拌分散技术勉强能达到产品的设计的要求，但对于粒径小于2μm以下的超细粉体，简单地搅拌或高速剪切的方式是无法达到填料微粒充分分散的效果的，填料会出现结团、团聚等现象，而且胶液中还会存在大量填料微粒团，填料团随之会进入覆铜板基材中，将对后期产品的性能稳定性带来很大的影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种将无机粉体材料在高分子树脂胶液中进行分散的装置，可以使粉体材料充分均匀地分散于树脂胶液之中。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

粉体材料分散装置，包括：混胶釜；设置于所述混胶釜内的轴流搅拌组件；设置于所述混胶釜内的剪切搅拌组件；研磨机，所述研磨机包括外壳、上下相对地设置于所述外壳内的上研磨盘和下研磨盘、驱动所述上研磨盘的上研磨驱动单元、驱动所述下研磨盘的下研磨驱动单元，所述外壳通过进胶管和出胶管与所述混胶釜内连通。

进一步的，所述轴流搅拌组件包括轴流搅拌器和驱动所述轴流搅拌器的轴流搅拌驱动单元。

进一步的，所述剪切搅拌组件包括剪切搅拌器和驱动剪切搅拌器的剪切搅拌驱动单元。

进一步的，所述剪切搅拌器和/或轴流搅拌器的搅拌轴沿竖直方向设置。

进一步的，所述进胶管和/或所述出胶管上设置有循环泵。

进一步的，所述外壳为具有排气孔的金属壳体。

进一步的，所述进胶管的出胶口位于所述上研磨盘的上方。

进一步的，所述上研磨盘和下研磨盘的旋转轴线重合。

进一步的，所述上研磨盘和下研磨盘的研磨面上设置有若干可滚动旋转的瓷珠。

进一步的，所述上研磨盘上设置有承接胶液的胶槽，所述胶槽底部设置有流胶孔。

由以上技术方案可知，本实用新型的分散装置采用高速剪切与机械研磨配合的方式，加入了粉体填料的胶液首先在混胶釜中高速剪切分散，然后胶液在研磨机中研磨，解决无机粉体填料，尤其是超细粉体材料在树脂胶液中不能得到充分分散的问题，克服结团之缺陷。本实用新型的分散装置将树脂胶液加入混胶釜中搅拌，再加入无机粉体填料与树脂胶液一起高速剪切，再经过研磨机进行研磨，循环反复，可以破坏结团的填料团的团聚，使粉体在胶液中分散均匀，对于加入大量导热粉体的高导热覆铜板性能的提高有着积极的推动作用，而且亦可用于其它粉体材料改性的覆铜板生产技术之中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例研磨机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例下研磨盘的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。需要说明的是，附图采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如图1所示，本实用新型的粉体材料分散装置包括混胶釜1、研磨机2、轴流搅拌组件3以及剪切搅拌组件4。其中，轴流搅拌组件3包括轴流搅拌器3-1和驱动轴流搅拌器3-1的轴流搅拌驱动单元3-2。剪切搅拌组件4包括剪切搅拌器4-1和驱动剪切搅拌器4-1的剪切搅拌驱动单元4-2。本实施例的轴流搅拌驱动单元3-2和剪切搅拌驱动单元4-2均包括电机及变频器组，或为变频电机。轴流搅拌器3-1和剪切搅拌器4-1设置于混胶釜1中，轴流搅拌驱动单元3-2、剪切搅拌驱动单元4-2设置于混胶釜1外部。优选的，轴流搅拌器3-1的搅拌轴及剪切搅拌器4-1的搅拌轴沿竖直方向设置。混胶釜1具有加料口(未图示)，并通过进胶管5和出胶管6与研磨机2相连。进胶管5上设置有第一循环泵7，出胶管6上设置有第二循环泵8。本实施例的循环泵采用隔膜泵。

参照图2，研磨机2包括外壳2-1、上研磨盘2-2、下研磨盘2-3、上研磨驱动单元2-4及下研磨驱动单元2-5。外壳2-1为金属壳体，并具有排气孔2-1a，排气孔处设置排气管，进胶管5和出胶管6与外壳2-1内连通，进胶管5的出胶口位于上研磨盘2-2的上方。上研磨盘2-2和下研磨盘2-3上下相对地设置于外壳2-1内，上研磨盘2-2和下研磨盘2-3的旋转轴线重合，上研磨驱动单元2-4通过旋转轴驱动上研磨盘2-2旋转，下研磨驱动单元2-5通过旋转轴驱动下研磨盘2-3旋转，研磨盘可通过旋转轴固定安装在外壳内。本实施例的上研磨驱动单元和下研磨驱动单元同样可为电机及变频器组，或为变频电机。上、下研磨驱动单元设置于外壳外部。

结合图2和图3，下研磨盘2-3的研磨面上设置有若干可以滚动旋转的瓷珠a，研磨时依靠相对设置的两个研磨盘上的瓷珠研磨实现。本实施例的瓷珠沿研磨盘的径向设置。上研磨盘的结构和下研磨盘的结构基本相同，不同之处在于，上研磨盘2-2上设置有胶槽2-2a，胶槽2-2a用于承接进胶管5输送的胶液，在胶槽2-2a底部设置有流胶孔2-2b，胶液进入胶槽2-2a后，经流胶孔2-2b进入两个研磨盘之间。胶槽可以是环形槽，或者是间隔布置的弧形槽，流胶孔靠近上研磨盘的中心设置。胶液经流胶孔流入瓷珠之间后，利用研磨盘旋转过程中产生的旋转离心经过瓷珠之间向外流动，实现研磨效果。更具体的，上、下研磨盘同向不同速转动，研磨盘的转速可为100～200r/min。

本实用新型分散装置的工作过程如下：

先将树脂胶液注入到混胶釜1中，开启轴流搅拌组件3，对胶液进行搅拌；

加入填料粉体材料，开启剪切搅拌组件4进行高速剪切搅拌；

待粉体材料基本分散后(肉眼看不到团状填料颗粒)，打开研磨机2与混胶釜1间连接管道上的阀门(未图示)，并开启第一循环泵7和第二循环泵8，胶液经进胶管5进入研磨机2中，开启研磨机2，调节研磨盘的转速至工艺速度；

打开研磨机上的排气阀，以排出研磨过程中挥发出来的有机溶剂；

胶液从进胶管道流到上研磨盘2-2的胶槽2-2a内，再从流胶孔2-2b流至两研磨盘的瓷珠之间进行研磨，并借助离心力的作用流出研磨盘；在研磨机研磨过程中，混胶釜1内的轴流搅拌器3-1和剪切搅拌器3-2继续保持工作状态；

粉体填料胶液进入研磨机2研磨后循环回到混胶釜1中，然后再进入研磨机里研磨，又回到混胶釜中，如此循环数小时；直至达到工艺指标，停止搅拌机研磨，关闭第一、第二循环泵及相关的阀门。

下面以分散高导热FR-4树脂胶液作为具体实施例对本实用新型的工作过程进行详细说明，其中，环氧树脂胶液(固体含量65％)与导热粉(粒径1μm)的质量比为100：65～200。

将环氧树脂胶液加入至混胶釜中，开启轴流搅拌器进行搅拌；

加入导热粉，开启剪切搅拌器进行剪切搅拌，转速为600～1000r/min；

2～3小时后，目测无导热粉团时，开启连在研磨机上的阀门，开启第一、第二循环泵；

待胶液进入研磨机后开启研磨机，同时打开排气阀；

循环研磨8小时后，用刮板细度计测量细度，检测结果为：最大团聚大小为5μm，显微境视野里不超过3颗，结束搅拌研磨。

由此可知，采用本实用新型分散装置搅拌分散的高填料含量树脂胶液，胶液均匀，填料分散性好，对于粒径在3μm以下的超细粉体填料分散，与传统搅拌方式相比，用刮板细度计测量，无大于10μm填料团出现，而传统搅拌方式下的胶液中，存在大量20～40μm的填料团聚颗粒。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围之中。