亚微米氧化铝粉体的制备慨叙
发表时间:2023-07-28 人气:136 所属分类:行业动态

  a相三氧化二铝具有高熔点、高强度,导热稳定性和耐磨性等特点,广泛应用于陶瓷、导热/耐火材料、研磨材料等方面。
  以氢氧化铝为原料。将预处理后的原料在不同温度煅烧,将煅烧后的粉体经处理制备亚微米氧化铝.使用XRD、SEM和粒度仪等对其化学成分及微观结构进行表征。结果表明:1),原料预处理可以明显降低原料中的Na2O的含量,从而提高煅烧后氧化铝粉体a相转化率和降低其Na2O的含量。2),最佳的煅烧温度是1250℃。该温度下制备的a~AI2O3,转化率高,活性好,经过研磨后,粒度可以达到亚微米级。

1690521690-8456.jpg

  由于AI2O3为离子键化合物,其质点扩散系数低,纯氧化铝的烧结温度较高,导致晶粒长大,气孔难以排除,材料力学性能降低,加上不同的粉体制备方法,由于自身的特点和采用原料不同,导致粉体在杂质含量、粒径及微观形貌上有较大差异,从而对氧化铝的烧结和显微结构产生不同程度的影响。因此超细亚微米级、无团聚以及分散性能良好的亚微米氧化铝粉体在为获得细晶结构的材料中占有一席之地,材料的力学性能也会随之提升。
  简要概括制备方式:将氢氧化铝进行预处理,处理后的氢氧化铝在1200℃~1430℃的温度下煅烧,煅烧后的粉体经过后处理得到亚微米氧化铝粉体。一句话总结:一个是预处另一个是后处(都是正处级别下边我尽力分开说清楚)制备煅烧温度在1250℃最合适。

1690521690-7848.jpg

  如表1所示;原料的预处理可以明显的降低原料中Na2O的含量,随着原料中Na2O含量的降低,制备的a—AI2O3中Na2O含量也明显降低,a相转化率也有显著提高。补充说明:生产a—AI2O3的煅烧温度下,其所携带的Na2O可生成β-Al 2O 3,当氧化铝粉体中的Na2O含量越高时,β相氧化铝就会急剧结晶,从而使a相氧化铝含量减少,a—AI2O3的转化率越低。
  氢氧化铝在高温作用下,经过脱除附着水,结晶水,并晶型转换。随着温度的升高其转化速度越来越快,a相转化率逐渐提高,结晶趋向完善,比表面积降低,合理控制煅烧温度是获得合格a—AI2O3的主要工艺过程:(如下图所示)

1690521690-3869.jpg

  (原料在1200~C煅烧后的氧化铝粉体中含有过渡相0相,a相转化率为53.6%,随着温度的升高,a—A1203越来越多,温度达到1250℃时,样品中只含有a相,其转化率为95%)。
  制备得到氧化铝粗粉后处理:采用球磨(罐式球磨/行星球磨)加工工艺,使得粉体粒径逐步减小,实践证明;球磨加工8H得到的平均粒径最细,要想制得亚微米级氧化铝控制原晶大小是关键。

  综上:1),原材料杂质含量不同会直接影响煅烧后氧化铝a晶相转换。
            2),使用氢氧化铝为原材料前提,煅烧温度在1250℃下,有较好的烧结活性/较高的a晶相转换。
            3),球磨时间控制在8H,粉体粒径最小,随后反而增大。