平板狀氧化鋁研磨微粉的制備工藝

時(shí)間：2020-10-26作者：淄博市淄川大眾磨料廠瀏覽：503

      平板狀氧化鋁的制備可以通過很多方法，主要有熔鹽法、水熱(醇熱)法、涂膜法、機(jī)械法以及液相間接制備法等。  

1、熔鹽法 將所需組分的反應(yīng)物與2種鹽按照一定比例混合，然后在**鹽的熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行煅燒，由于氧化物重新排布并*擴(kuò)散到液態(tài)鹽中進(jìn)行反應(yīng)而生成產(chǎn)物，冷卻后經(jīng)去離子水清洗除去其中的鹽分得到純凈產(chǎn)物的一種粉體合成方法。   舉例：熔鹽法是制備平板狀氧化鋁較常用的方法。Shinobu等以硫酸鋁為初始材料，使用硫酸鈉或者硫酸鉀為熔鹽，在高溫下煅燒即可得到平板狀氧化鋁。發(fā)現(xiàn)以硫酸鋁經(jīng)900℃煅燒得到的為初始原料能得到粒徑為3.7～5μm、厚度為0．3μm的平板狀氧化鋁單晶顆粒，若以硫酸鋁為原料，則得到片狀氧化鋁的團(tuán)聚體。  特點(diǎn)：在熔鹽法制備平板狀α-Al2O3時(shí)可以通過晶種的加人量、熔鹽用量以及煅燒的溫度和時(shí)間等參數(shù)對(duì)粉體的形貌進(jìn)行控制。該法的缺點(diǎn)是，有些熔鹽具有毒性，其揮發(fā)物也可能腐蝕或污染爐體。另外，如何提高摻雜的均勻性也是熔鹽法所面臨的問題。  

2、水熱(醇熱)法 水熱法是指在密閉的壓力環(huán)境下，以水作為溶劑，讓物質(zhì)在高溫高壓的容器(高壓釜)中進(jìn)行成核，生長結(jié)晶，以此生成所需產(chǎn)物的一類化學(xué)反應(yīng)。到目前為止，用水熱法已制備出了百余種晶體，包括硫化鎘，祖母綠，氧化鋅，氧化鋁等多種用途廣泛的高性能材料。   舉例：水熱結(jié)晶是平板狀氧化鋁早期的常用制備方法。Yasuo等將氧化鋁用球磨機(jī)研磨成亞微級(jí)顆粒(粒徑≤1.0μ m)，并將其在堿液中進(jìn)行水熱結(jié)晶，制備出厚度小于0.1μm的氧化鋁片晶。   特點(diǎn)：水熱法的優(yōu)點(diǎn)是粒子純度高、分散性好且晶形好。其缺點(diǎn)是：反應(yīng)周期長，反應(yīng)過程需在封閉的系統(tǒng)中進(jìn)行。另外，水熱法有高溫高壓步驟，因此對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的依賴性比較強(qiáng)。  

3、 涂膜法 涂膜法是利用前驅(qū)體配制成溶膠，將溶膠涂覆到具有光滑表面的基體材料上，經(jīng)干燥、剝離，即得片狀粉體材料。為了使片狀粉體的應(yīng)用范圍較廣泛，還可以進(jìn)行燒結(jié)。  舉例：才田健二等利用pH為3～5的氧化鋁溶膠，采用提拉法制膜，干燥后將膜剝離，于350℃燒結(jié)6h，然后在1000℃燒結(jié)2h，得到了粒徑30μm、厚為1.2μm的片狀氧化鋁粉體。   特點(diǎn)：通過涂膜法得到的粉體若作為產(chǎn)品直接使用，具有一定的優(yōu)越性。因?yàn)槠潆s質(zhì)少，片的表面光滑，片的各種參數(shù)(如大小、厚度、化學(xué)組成等)在工藝上也易于控制，而且只需要簡單的設(shè)備和步驟就可以做出來。但所得的粉體機(jī)械強(qiáng)度不高，粒度分布范圍較寬，需要分級(jí)處理才能達(dá)到使用者的要求。

4、 機(jī)械法 機(jī)械法是利用機(jī)械力使按～定比例的粉末機(jī)械混合，在長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，粉末在研磨介質(zhì)的反復(fù)沖撞下，經(jīng)歷反復(fù)擠壓、冷焊及粉碎過程，成為彌散分布的**細(xì)粒子的方法。  舉例：機(jī)械法也可以用來制備平板狀氧化鋁粉體。例如Asher Ne-sin申請的一項(xiàng)**中采用研磨工藝，將焙燒氧化鋁研磨，所得產(chǎn)物進(jìn)行水力淘析，除去研磨產(chǎn)生的細(xì)小碎片后，得到的六角形片狀氧化鋁可以用作拋光粉。   特點(diǎn)：機(jī)械法操作簡單、成本低，但制得的粉體純度低。同時(shí)，由于機(jī)械力作用導(dǎo)致顆粒結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)的變化使晶體組織不易控制。  

5、液相間接制備法 液相間接制備法是以可溶性鋁鹽或氫氧化鋁為原料，在液相中沉淀或結(jié)晶、干燥得到氧化鋁前驅(qū)體，再經(jīng)高溫煅燒完成α相轉(zhuǎn)變的方法。該法可以克服水熱法中需要高溫高壓的缺點(diǎn)。液相間接制備法中較主要的是溶膠一凝膠法。   舉例：Richard F．Hill等以一水軟鋁石和氫氟酸為原料，通過溶膠一凝膠法在1100℃制備出直徑大于25μm的片狀α-Al2O3周振君等在此基礎(chǔ)上，通過控制溶膠的pH值以及凝膠中AlF3的含量，在1100℃下保溫180min制得了直徑為2μm的板狀A(yù)l2O3。   特點(diǎn)：和水熱法類似，液相間接法也利用了液相合成出的粉體純度高，分散性好的特點(diǎn)。  

6、溶膠一凝膠和熔鹽結(jié)合法除以上方法外，一些學(xué)者還將其中的兩種結(jié)合起來，如新田勝久等將溶膠一凝膠法和熔鹽法結(jié)合起來從而克服了熔鹽法中摻雜均勻性不高的缺點(diǎn)，在制備片狀氧化鋁方面**了很好的結(jié)果。  舉例：他將水溶性鋁鹽、金屬碳酸鹽、堿金屬硫酸鹽、鈦鹽和磷酸或磷酸鹽制成含水解產(chǎn)物的懸浮體或凝膠，通過蒸發(fā)干燥該懸浮體或凝膠。并在900～1400℃下熔鹽處理干燥產(chǎn)物得到一種固體，經(jīng)水洗、過濾和干燥，較終制得平均粒徑為5～60μm、厚度小于1μm、徑厚比大于20的平板狀氧化鋁。  特點(diǎn)：與其它方法制得的平板狀氧化鋁比較，該法制得的粉體六角形貌**、均勻，表面光滑，幾乎無色，沒有孿晶和團(tuán)聚現(xiàn)象，*在水中分散，并且*被金屬氧化物涂敷，可以很好地應(yīng)用到珠光顏料中。


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• 平板狀氧化鋁研磨微粉的制備工藝

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