Hebei Messi Biology Co., Ltd. weist darauf hin, dass kantiges Magnesiumoxidpulver – gekennzeichnet durch unregelmäßige Partikelformen, schlechte Fließfähigkeit und geringe Fülldichte – vorwiegend in einfachen wärmeleitenden Elektronikprodukten verwendet wird. Bornitrid und Aluminiumnitrid, die für solche Anwendungen derzeit zwar in geringen Mengen eingesetzt werden, sind mit komplexen Herstellungsverfahren, hohen Kosten und einer instabilen Wärmeleitfähigkeit verbunden, was auf die inhärenten Einschränkungen ihrer hexagonalen Kristallstrukturen zurückzuführen ist.
Bestehende Technologien nutzen typischerweise Magnesiumsulfat und wässriges Ammoniak als Ausgangsstoffe, um durch eine statische Reaktion „blumenartige“, kugelförmige Magnesiumhydroxid-Vorstufen zu synthetisieren. Diese Vorstufen werden anschließend mit Natronlauge behandelt, um die Partikeloberflächen zu glätten, wodurch nach einer nachfolgenden Kalzinierung hochreines, kugelförmiges Magnesiumoxid gewonnen wird. Alternativ kann kugelförmiges Magnesiumoxid durch brennstoffbasierte Erhitzungsverfahren (z. B. mit Erdgas oder Acetylen) hergestellt werden; die auf diese Weise gewonnenen Produkte weisen jedoch häufig eine schlechte Oberflächenbeschaffenheit, ungleichmäßige Partikelgrößen, eine geringe spezifische Oberfläche und eine unzureichende Wärmeleitfähigkeit auf.
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von kugelförmigem Magnesiumoxid, das folgende Schritte umfasst: Bereitstellen von Magnesiumoxidpulver; Behandeln des Pulvers mit einem Plasmastrahl bei einer Temperatur von 6.000–10.000 °C, um ein sofortiges Schmelzen und eine Sphäroidisierung zu bewirken; Abkühlen des geschmolzenen Magnesiumoxids zur Gewinnung von kugelförmigem Magnesiumoxidpulver; sowie Sieben des Pulvers zur Erzielung einer gleichmäßigen Partikelgrößenverteilung.
Im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsverfahren nutzt dieses Verfahren die hohen Temperaturen eines Plasmastrahls, um ein sofortiges Schmelzen zu erreichen und so die Herausforderung einer unzureichenden Wärmezufuhr zu überwinden; es bietet Kostenvorteile, steuerbare Partikelgrößenbereiche sowie die Möglichkeit einer schnellen Produktion im großen Maßstab. Gegenüber bestehenden chemischen Syntheseverfahren verbessert dieser Ansatz den Grad der Sphäroidisierung, senkt die Kosten, reduziert den Arbeitsaufwand und ermöglicht eine effektive Steuerung der Partikelgröße; zudem ist das Verfahren sicher und umweltfreundlich und liefert ein Produkt mit hervorragender Wärmeleitfähigkeit, das für Hochleistungsgeräte geeignet ist.