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鄒小姐：13326633089 -
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氧化鎂（MgO）是應用十分廣泛的化工材料，具有優良的化學惰性、耐熱性、絕緣性和導熱性，其中比較突出的是良好的抗高溫氧化性能，適中的堿性，由于存在氧空位和單電子而產生的親電子性等，這些性質為氧化鎂的應用提供了重要的基礎條件。
一般氧化鎂是片狀結晶，但是經研究發現一些特殊形貌的氧化鎂在很多方面都有著十分有效的應用。例如球形氧化鎂可以在色譜法中作為固定相材料，可以作為吸附有毒物質的材料，以及添加到塑料中提高導熱性等方面都有十分重要和有效的應用。
球形氧化鎂
導熱填料的類型
高分子聚合物材料的導熱率普遍偏低，大部分常見材料的熱導率在0.3W/m·K左右，所以為了提高高分子聚合物的導熱性能，需要在聚合物材科中填充導熱填料。通過共混的方法將導熱系數較高的導熱填料均勻地分散到聚合物基體中，填料之間形成相互接觸的導熱網鏈，以使得高分子聚合物的導熱性能滿足應用需求。
導熱填料主要分為炭基材料、金屬材料和非金屬無機材料三種，幾種常見填料的熱導率如下表：
1. 炭基材料
部分炭基材料的導熱率明顯高于金屬材料和無機非金屬材料，炭基材料因其微觀結構十分獨特，導熱性能具有各項異性。以石墨為例，石墨具有較為典型的層狀結構，同時以電子和聲子的雙重機制起到作用，因此石墨的導熱性能良好，具備各項異性的特點，同時價格便宜并能與基體良好混合，一般被認為是首選導熱填料。
石墨導熱片
2. 金屬材料
金屬材料是公認的熱的良導體，不僅是高分子材料的填充劑方面，在航天、機械制造等方面都有較為成熟而且廣泛的應用。金屬材料內部存在著大量自由電子，其導熱性能主要取決于這些內部的大量電子的自由移動，一般金屬材料的導熱系數較高。同時因為金屬材料的導電性能良好，在作為填充劑制備的復合材料中，可以提供其導電性。
但是金屬材料的密度較大，與高分子聚合材料難以均勻地混合，這就制約了其在高分子材料導熱填料方面的應用。
3. 無機非金屬材料
無機非金屬主要依靠聲子導熱，一般導熱系數相對于炭基材料和金屬材料較低，但有較好的絕緣性。主要分為金屬氮化物和金屬氧化物，金屬氮化物填料包括: BN、AlN等;金屬氧化物填料包括:MgO、Al203等。
其中氮化物以晶體的形式存在，結構規律且致密，聲子在晶體中傳播阻力較小，因此熱量可以比較有效傳遞。但是氮化物純度越高，價格也就高。金屬氧化物雖然導熱系數不高，但是價格便宜，材料來源廣泛，因此應用比較廣泛。
在氧化物中最常用的是氧化鋁和氧化鎂，氧化鋁導熱性能相對較低，但成本不高，所以應用比較廣泛。氧化鎂的導熱系數雖然比氮化硼要低，但比氧化鋁要高，為36W/m·K，而且成本較低，所以在導熱填料應用上也越來越受到關注。
不同填料形貌對導熱性能的影響
一般棒狀和有一定長徑比的片狀結構填料，加入高分子材料中比較容易在其中形成導熱網鏈，從而提高了復合材料的導熱性能，但是此類填料會在加工過程中發生取向分布，即棒狀結構方向不一-致，會導致復合材料的導熱性能產生各向異性，加工方向的導熱系數遠遠高于垂直加工方向的導熱系數。
片狀填料
因此在設計生產填料產品形狀時，盡量使填料取向方向一致，從而提高復合材料的導熱效率。
相比之下，由于球形結構的各向同性，因此球形填料對提高復合材料的導熱性能效果，相比于棒狀或片狀結構來講更有優勢。同時球形粉體顆粒粒徑較小且分布均勻，表面形貌規則，粉體的堆積密度顯著增大，可以很大程度上改善粉體的流動性和分散性，最大限度地消除團聚的影響，使粉體內部的缺陷得到改善。
球形氧化鎂的發展現狀
對于球形氧化鎂產品，由于涉及高性能芯片技術的應用，國外對氧化鎂球形化合成技術高度保密，產品的國際采購較為困難，也無法獲取產品的完整技術參數和專業制造設備等資料。據有關文獻報道，目前世界上僅有日本、美國、以色列等少數科技發達國家掌握該產品的合成制造技術。
粉體球形化的物理和化學方法
目前主要通過兩種方法制備球形氧化鎂：
（1）以鎂鹽為原料首先得到制備球形氧化鎂的前驅體，將前驅體熱處理得到球形氧化鎂，一般前驅體為球形堿式碳酸鎂或球形氫氧化鎂或球形堿式草酸鎂。
（2）將氧化鎂粉末與溶劑和粘合劑混合后，通過機械成型得到球形氧化鎂，經過熱處理得到球形氧化鎂產物。
但在產業化的探索中，氧化鎂的球形化更多的還是依賴基于球形氧化鋁和球形硅微粉的技術積累，在全球范圍內，目前Denka已走在前列，國內也有一些球形粉企業正在進行產線布局。相信隨著5G和新能源汽車等新興市場的火熱，被視作接棒球形氧化鋁的“下一代導熱填料”的球形氧化鎂，也能盡快量產，實現國產化替代，從而開始大規模的應用推廣。
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