一种球形氮化硼颗粒及其制备方法

本发明涉及电子材料领域，具体涉及一种球形氮化硼颗粒及其制备方法。

背景技术：

1、热管理对电子设备的性能、寿命和可靠性至关重要。晶体管、小间距集成电路(ic)和新一代电子产品等的迅猛发展对电子封装和热管理方案提出了新的挑战，当前的主要瓶颈之一在于缺乏相应的高性能导热材料，如相应的热界面材料(tim)、覆铜板基材(pcb)等。聚合物复合材料是常用的电子封装材料，其热导率与聚合物及其填料强相关，填料类型、填充率、填料尺寸及形状对聚合物复合材料的导热率有很大影响。此外，由填料在基体中尽可能构建导热路径是增强复合体系导热率的关键，然而这往往在高填充量下才得以实现，由此带来了粘度增加、界面不匹配所导致的加工困难、缺陷剧增、性能下降等问题。因此，实际加工与应用中对填料的形态、尺寸等都有所要求，并存在一个最佳负载浓度以权衡所需的各项性能。例如由玻纤布浸渍树脂而成的覆铜板基材，体系要求尽可能低的粘度确保得以拉布成型，成型厚度的标准多为25μm或50μm，且需兼顾介电性能、断裂韧性等，这意味着对填料有着小尺寸、低粘度、高固含量的需求。

2、六方氮化硼(hbn)因其优异的热导率(面内可达600mk/w)、电绝缘性而被广泛应用于聚合物基体的导热增强填料。由于六方氮化硼为片状材料，搅拌时基体润湿填料需要更大空间，进而使得体系粘度剧增，从而限制了填充量；同时，在某些应用中各向异性的热传导是不可取的，但片状hbn在某些制备工艺中又易出现取向性，如热压、刮膜等。解决上述问题的有效途径之一在于制备各向同性、高球形度且粒径范围合适的球形氮化硼。现有的以氮源合成的前驱体法除了合成产率较低以外，往往还需要额外处理反应剩余的原料以提高产物的纯度，制备步骤繁杂。现有技术中有利用喷雾干燥制备球形氮化硼，有的浆料配方复杂且球形氮化硼粒径范围为30～150μm；有的在喷雾干燥前利用静压剥片破碎氮化硼从而增加活性位点以便提高其分散能力并且扩宽粒径分布有利于形成致密的球形颗粒，但其球形度不足或大于30μm的粒径亦限制了其应用范围。

技术实现思路

1、根据第一方面，在一实施例中，提供一种球形氮化硼颗粒，所述球形氮化硼颗粒的粒径为1～30μm。

2、根据第二方面，在一实施例中，提供第一方面所述球形氮化硼颗粒的制备方法，包括：

3、微型化步骤，包括提供六方氮化硼，对所述六方氮化硼进行微型化处理，获得微型化后的氮化硼；

4、球形化步骤，包括将所述微型化后的氮化硼与表面活性剂、溶剂混合，制得悬浮液，然后喷雾处理，获得所述球形氮化硼。

5、根据第三方面，在一实施例中，提供一种微型化的氮化硼颗粒，所述氮化硼颗粒的等效粒径为0.01～10μm。该颗粒可用于制备球形氮化硼。

6、依据上述实施例的球形氮化硼颗粒及其制备方法，本发明提出一种小粒径、高球形度、适用于大规模生产的球形氮化硼及其制备方法，本发明制得的氮化硼颗粒具有高球形度与适中的粒径尺寸(1～30μm)。

7、在一实施例中，可由微型化后的mini-hbn的粒径范围、表面亲水性的增强来简化浆料配方的配制，进而增加成型颗粒的球形度，以及控制球形氮化硼的粒径大小。所制得的球形氮化硼可适用于不同领域对不同尺寸的填料需求，显著扩宽了其应用范围。

1.一种球形氮化硼颗粒，其特征在于，所述球形氮化硼颗粒的粒径为1～30μm。

2.如权利要求1所述的球形氮化硼颗粒，其特征在于，所述球形氮化硼颗粒的粒径为1～30μm，且d50≤20μm，d90≤27μm。

3.如权利要求1所述的球形氮化硼颗粒，其特征在于，所述球形氮化硼颗粒的粒径为1～27μm，且d50≤17μm，d90≤21μm。

4.如权利要求1所述的球形氮化硼颗粒，其特征在于，所述球形氮化硼颗粒的粒径为1～23μm，且d50≤11μm，d90≤17μm。

5.如权利要求1所述的球形氮化硼颗粒，其特征在于，所述球形氮化硼颗粒的粒径为1～16μm，且d50≤7μm，d90≤10μm。

6.如权利要求1至5中任一项所述的球形氮化硼颗粒的制备方法，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，微型化步骤中，所述微型化处理包含球磨、砂磨、气流磨中的至少一种。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，微型化步骤中，所述微型化后的氮化硼的等效粒径范围为0.01～10μm；

9.一种微型化的氮化硼颗粒，所述氮化硼颗粒的等效粒径为0.01～10μm。

10.如权利要求9所述的氮化硼颗粒，其特征在于，所述氮化硼颗粒的等效粒径为0.01～8μm；