높은 열전도성 소재에 대한 수요가 증가함에 따라, 충전재가 포함된 열전도성 고분자 복합재료는 밝은 응용 전망을 갖고 있습니다. 열전도성 복합재료의 성능은 열전도성 충전재의 선택에 크게 좌우됩니다. 산화알루미늄(Al2O3) 고경도 및 우수한 열전도율을 지닌 일반적인 세라믹 충전재로, 재료의 열전도율을 향상시키는 데 널리 사용됩니다.

1. 독보적인 장점: 구형 구조는 독보적인 장점을 제공합니다.

뛰어난 열전도율. 알류미늄 산화물 이 소재는 열전도율이 뛰어난 무기 비금속 소재이며, 구형 구조로 인해 열전도 경로가 더욱 최적화됩니다. 복합재료에서 구형 입자는 더욱 연속적이고 매끄러운 열전도 네트워크를 형성하여 열 저항을 감소시킵니다. 재료 내부에서 열이 전달될 때, 구형 입자 사이의 접촉 면적이 상대적으로 넓고 고르게 분포되어 불규칙한 모양, 큰 모서리 또는 적층 틈새로 인한 열 전달 방해를 방지함으로써 복합재료의 전체 열전도율을 크게 향상시킵니다.

탁월한 분산성. 구형 구조는 알루미나 분말에 우수한 유동성과 분산성을 부여합니다. 플레이크, 니들, 블록 형태의 불규칙한 모양을 가진 알루미나 분말과 비교했을 때, 구형 입자는 입자 간 마찰이 적어 기지 재료 내에 더욱 고르게 분포되어 응집 현상을 줄여줍니다. 이러한 균일한 분포는 복합 재료의 열전도 네트워크의 연속성과 일관성을 보장하고, 국부적인 입자 응집으로 인한 열전도율 변동을 방지합니다.

우수한 화학적 안정성과 고온 내성을 지닌 구형 알루미나 필러는 주변 환경과의 화학 반응이 적어 화학적 안정성이 매우 뛰어납니다. 산성 및 알칼리성 환경, 습한 환경, 장기간 사용 시에도 물리적 및 화학적 특성이 안정적으로 유지되며 부식, 산화 등의 요인으로 인해 열화되지 않아 열전도성 소재의 장기적인 신뢰성을 보장합니다. 또한, 탁월한 고온 저항성을 갖추고 있어 고온 환경에서도 구조적 안정성과 열전도성을 유지할 수 있습니다.

2. 준비 과정: "분말"에서 "구형"으로 정밀하게 성형

뛰어난 성능 구형 알루미늄 미나 구형 알루미나 분말의 특성은 정밀한 구형 구조와 제어 가능한 입자 크기 분포에 있으며, 이는 성숙한 제조 공정과 밀접한 관련이 있습니다. 현재 구형 알루미나 분말의 제조 방법은 주로 화염 용융법, 제트법, 템플레이트법, 에어로졸 분해법, 졸겔법, 수열법, 드롭볼법, 볼 밀링법 등을 포함합니다.

(1) 분무법
분무법을 이용한 구형 알루미나 제조는 고온 열원을 사용하여 전구체를 열처리한 후, 표면 장력을 이용하여 생성물을 구형화하는 방식입니다. 분무법에는 분무 열분해법, 분무 건조법, 분무 용융법 등이 있습니다. 제트 용융법은 고주파 유도 플라즈마를 이용하여 고체 알루미나를 용융 상태로 만든 후, 제트 고속 냉각을 통해 구형 알루미나를 얻습니다. 이 방법은 주로 불규칙한 형상의 알루미나 입자를 구형화하는 데 사용됩니다. 처리 후 알루미나는 높은 구형도를 갖지만, 나노미터에서 마이크로미터에 이르는 다양한 입자 크기를 제어하기 어렵다는 단점이 있습니다.

(2) 화염용융법
현재 시장에서는 구형 알루미나 제조에 화염 용융법이 일반적으로 사용됩니다. 유사한 명칭의 "제트 용융법"과 비교했을 때, 화염 용융법은 불규칙한 형상의 알루미나 분말을 화염 속으로 직접 분사하여 분말이 화염 속에서 녹아 구형으로 굳어지게 하는 방식입니다. 이 공정은 간단하며 플라즈마 화염 분사법보다 비용 절감 측면에서 유리합니다. 이렇게 만들어진 구형 알루미나 제품은 높은 열전도율, 우수한 구형도, 그리고 제어 가능한 입자 크기를 특징으로 합니다.

(3) 템플릿 방법
템플레이트법을 이용한 구형 알루미나 제조는 먼저 코어 템플레이트를 필요로 하며, 이 코어 템플레이트 외부에 쉘 구조의 미세구체 층을 감싸는 방식으로 진행됩니다. 그 후, 물리적 및 화학적 방법을 통해 코어 템플레이트를 제거하고, 최종적으로 속이 빈 미세구체를 얻습니다. 템플레이트 자체의 특성과 한계에 따라, 이 방법은 크게 경질 템플레이트법과 연질 템플레이트법으로 나뉩니다.

(4) 에어로졸 분해법
에어로졸 분해법을 이용한 알루미나 구형 입자 제조는 주로 액체 알루미늄 알콕사이드를 원료로 사용합니다. 알루미늄 알콕사이드는 먼저 고온 가수분해를 통해 기화된 후, 건조되거나 고온에서 처리되어 구형 알루미나 분말을 형성합니다. 이 방법으로 제조된 입자의 크기는 나노미터 범위이며, 아직 산업화되지는 않았습니다.

(5) 졸겔법
졸겔법은 무기염의 수용액 가수분해 또는 중합으로 형성된 전구체를 알코올 세척, 숙성 및 열처리하여 산화알루미늄 분말을 얻는 방법입니다. 이 방법에서는 유기 용매와 계면활성제를 사용하기 때문에 얻어진 알루미나 분말의 구형도는 100%에 가깝고 입자 크기는 마이크로미터 또는 밀리미터 범위입니다. 그러나 이 방법의 단점은 알루미나 분말의 분리 및 건조가 어렵다는 것입니다.

(6) 수열법
수열합성법은 알루미늄염을 원료로 사용하여 고온·고압 반응 환경에서 용해 및 재결정화시켜 구형 알루미나 입자로 성장시키는 방법입니다. 수열합성법으로 제조된 알루미나 분말은 순도가 높고, 형상 제어가 가능하며, 응집 현상이 없지만, 고온·고압 환경이 필요하므로 장비에 대한 의존도가 높습니다.

(7) 드립볼법
액적법을 이용한 구형 알루미나 제조의 첫 번째 단계는 순수한 알루미나 졸을 준비하는 것입니다. 산성 알루미나 졸을 출발 물질로 하여, 알루미나 졸을 오일층에 떨어뜨리고 겔화제로 HMTA(헥사메틸렌테트라민) 또는 요소와 HMTA의 혼합물을 사용합니다. 숙성, 건조 및 소성 과정을 거치면 구형 알루미나가 형성됩니다. 액적법은 주로 입자 크기가 밀리미터 이상인 구형 알루미나를 제조하는 데 사용됩니다. 이 공정에서는 뜨거운 오일이 필요하며, 졸을 장시간 동안 지속적으로 떨어뜨려야 합니다.



(8) 볼 밀링 방법
볼 밀링법은 원료를 볼 밀에 넣고 분쇄제와 함께 분쇄 및 교반하여 큰 입자를 초미세 분말로 추출하는 방법입니다. 기계적 볼 밀링을 이용하면 다양한 입자 크기의 구형 알루미나 제품을 제조할 수 있습니다. 이 방법은 장비가 간단하고 신뢰성이 높으며 대량 생산이 용이하여 향후 시장에서 큰 발전 가능성을 가지고 있습니다.

열전도성 충전재 분야의 핵심 소재인 구형 알루미나는 독특한 구조적 장점, 뛰어난 성능 및 폭넓은 적용 분야로 인해 첨단 산업 발전에 없어서는 안 될 중요한 역할을 합니다.

SAT NANO는 중국 최고의 구형 알루미나 분말 공급업체로서 나노 입자 및 마이크로 입자를 제공할 수 있습니다. 문의 사항이 있으시면 언제든지 연락 주시기 바랍니다. admin@satnano.com