常见氧化铝晶型结构及其应用
氧化铝陶瓷
前言
作为陶瓷原料主要成分之一的氧化铝在地壳中 含量非常丰富, 在岩石中平均含量为15 .34 %, 是自然界中仅次于SiO2 存量的氧化物
据研究报道，Al2O3 有12 种同质多晶变体 应用较多的主要有3 种， 即α- Al2O3、β-
按原料分类
一般应用于陶瓷工业的氧化铝主要有2 大类 一类是工业氧化铝 另一类是电熔刚玉。
按原料分类
工业氧化铝一般是以含铝量高的天然矿物铝土 矿(主要矿物组成为铝的氢氧化物, 如一水硬铝 石、一水软铝石等氧化铝的水化物组成)和高岭 土为原料, 通过化学法(主要是碱法, 多采用拜尔 法—碱石灰法)处理, 除去硅、铁、钛等杂质制 备出氢氧化铝, 再经煅烧而制得, 其矿物成分绝 大部分是γ-Al2O3 。工业氧化铝是白色松散的 结晶粉末, 颗粒是由许多粒径<0 .1 μm 的γAl2O3 晶体组成的多孔球形聚集体, 其孔隙率 约为30 %, 平均粒径为40--70 μm。
Al2O3 和γ-Al2O3，这3 种晶体的结构不同， 故它们的性质具有很大的差异
常用氧化铝晶型
α-Al2O3（刚玉） 是氧化铝各种型态中最稳定的晶型, 也是自然
界中惟一存在的氧化铝的晶型。 是三方晶系， 单位晶包是一个尖的菱面体，密
度为3.96--4.01g/cm3 ，其结构最紧密、化学 活性低、高温稳定性好、电学性能优良并且机 械性能也最佳，在一定条件下可以由其它的两 种晶体转换而来。
应用中的主要产品
主要有以下系列产品: ①耐磨耐腐蚀氧化铝球、衬; ②氧化铝耐磨陶瓷罐; ③化工行业用氧化铝填料球; ④耐磨氧化铝衬板、衬片; ⑤耐磨耐腐蚀氧化铝球阀; ⑥油田用氧化铝缸套; ⑦油田用氧化铝陶瓷旋流器; ⑧各种氧化铝陶瓷材料制品常低,通常 只有3MPa. m1 /2,脆性限制其优良性能的发挥 和更广泛的应用,因此增韧研究成了氧化铝结构 陶瓷材料研究的核心课题。
氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷摘要：本文介绍了氧化铝陶瓷的结构、制备、性能及用途。
关键字：氧化铝陶瓷、Al2O3正文：一、氧化物陶瓷简介按照传统的分类方法，陶瓷可分为普通陶瓷和特种陶瓷（精细陶瓷），这两类陶瓷间没有严格的界限，有的陶瓷品种可以一种多用。
工业Al2O3，是由铝矾土(Al2O·3H20)和硬水铝石制备的，对于纯度要求高的Al2O3，一般用化学方法来制备。
电熔刚玉即是用上述原料加碳在电弧炉内于2000—2400℃熔融而制得，也称人造刚玉。
Al2O3有许多同质异晶体，目前已知的有10多种，主要有3种晶型，即Al2O3 、Al2O3 、Al2O3 。
其结构不同性质也不同，在1300℃以上的高温时几乎完全转化为Al2O3。
Al2O3属尖晶石型(立方)结构，氧原子呈立方密堆积，铝原子填充在间隙中，在高温下不稳定，力学性能、电学性能差，在自然界中不存在。
由于结构疏松，因此，也可用它来制造某些特殊用途的多孔材料。
Al2O3是一种Al2O3含量很高的多铝酸盐矿物。
它的化学组成可以近似地用RO·6 Al2O3和R2O·11 Al2O3来表示(RO指碱上金属氧化物，R2O指碱金属氧化物)，其结构由碱金属或碱土金属离子如[NaO]-层和[Al11O12]+类型尖晶石单元交叠堆积而成。
氧离子排列成立方密堆积，Na+完全包含在垂直于c轴的松散堆积平面内，在这个平面内可以很快扩散，呈现离子型导电现象。
Al2O3属三方晶系，单位晶胞是一个尖的菱面体，在自然界只存在Al2O3，如天然刚玉、红宝石、蓝宝石等矿物。
Al2O3结构最紧密、活性低、高温稳定。
它是三种形态中最稳定的晶型，电学性能最好，具有良好的机械和电学性能，一般氧化铝陶瓷都由Al2O3来制取。
二、氧化铝陶瓷的制造工艺氧化铝陶瓷是一种以Al2O3为主晶相的陶瓷材料，其氧化铝含量一般在75％～99％之间。
习惯上以配料中氧化铝的含量进行分类，氧化铝含量在75％左右的为"75瓷”，含量在99％的为“99瓷”等。
氧化铝的分类与运用
氧化铝的分类与运用作者：聂瑞亨来源：《中国科技博览》2018年第17期[摘要]氧化铝常被用作加氢处理催化剂的载体，由于渣油分子量较大，直链较多，很难进出普通氧化铝的孔道内，从而导致渣油的加氢处理效率不理想。
目前工业上主要通过沉淀、干燥和焙烧氢氧化铝前驱体来制备氧化铝载体，其孔道通透性低，孔径偏小且分布较宽，难以满足日趋变重的重质油的加氢处理过程，因而制备出具有高比表面积、高度有序结构、大孔径、表面酸性中心等突出特点的氧化铝材料，显得尤为重要。
[关键词]氧化铝；制备；运用；中图分类号：TQ133.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）17-0340-02针对化学品氧化铝的分类繁多而易产生混淆的情况，在按照化学通式进行了分类的同时，介绍了其各种中文译名，提倡用建议名称来区分各类化学品氧化铝，并在此基础上介绍了各种氧化铝之间的热变化和基本用途。
一、氧化铝介绍氧化铝有12种以上，目前主要使用的有α-A12O3、β-A12O3和γ-A12O3这3种晶型。
其中γ-A12O3只在低温下稳定存在，高温下会变得不稳定，不会溶解于水，但会溶于酸、碱。
因其有较大的比表面积，常用于吸附剂、催化剂及其载体。
α-A12O3是在较高温度下可以稳定存在的相态，其熔点为2050℃，不溶于水，亦不溶于酸和碱，耐腐蚀，化学性质稳定，常见以刚玉为代表。
其他相态暂认为是过渡态或不稳定态，研究较少。
氧化铝发展至今，已出现许多可行性工艺，根据其应用不同而有针对性地加工处理，可得到特定需求的满意产品。
对其形貌的研究亦多元化，几乎所有的合成中，都在寻找一种令合成产品优越、操作简单且能耗最低的方法。
按照氧化铝生长平面空间方向的不同可分为一维棒状、片层状及球曲面状。
二、化学品氧化铝分类化学品氧化铝种类繁多，根据有色金属行业标准YS/吨619-2007《化学品氧化铝种类及牌号命名》，按化学成分将化学品氧化铝分为5类：氢氧化铝系列、特种氧化铝系列、拟薄水铝石系列、沸石系列和铝酸盐水泥系列。
氧化铝分类
氧化铝课题资料总结1 氧化铝晶型1.1 α-Ａｌ2Ｏ3α-Ａl2Ｏ3属三方晶系,在铝的氧化物中是最稳定的相,具有熔点高、硬度大、耐磨性好、机械强度高、电绝缘性好、耐腐蚀等性能,是制造纯铝系列陶瓷、磨料、磨具及耐火材料的理想原料。
1.2 β-Ａｌ2Ｏ3β-Ａl2Ｏ3并非氧化铝的异构体,而是一种铝酸盐。
通式为Ｍ2Ｏ.ｘＡl2Ｏ3,Ｍ为一价阳离子,也可被二价或三价阳离子置换。
β-Ａl2Ｏ3属六方晶系,具有密度大、气孔率低、机械强度高、耐热冲击性能好、离子导电率高、粒度分布均匀且细、晶界阻力小等特点。
它可用作钠硫(Ｎａ/Ｓ)蓄电池中的固体电解质薄膜陶瓷隔板,既作为离子导电体,又具有隔离钠阴极和多硫钠阳极的双重作用;还可用于室温电池,钠热敏元件,制作玻璃、耐火材料和陶瓷的原料等。
1.3 γ-Al2O3γ-Ａl2Ｏ3是由一水软铝石在低温(500～750℃)煅烧得到,γ-Ａl2Ｏ3属立方晶系,为多孔性、高分散度的固体物料,具有很大的比表面积,活性大,吸附性能好。
它广泛应用于各种行业中的吸附剂和脱水剂、汽车尾气净化剂;制备航天航空、兵器、电子、特种陶瓷等尖端材料的原料,石油化工和化学工业中用作催化剂(炼制石油)或载体(使石油氢化)。
纳米γ-Ａl2Ｏ3ＣＭＰ(化学机械抛光)浆料可用于集成电路生产过程中层间钨、铝、铜等金属布线材料及薄膜材料的表面平坦化,以及高级光学玻璃、石英晶体及各种宝石的化学机械抛光。
1.4 δ-Ａl2Ｏ3δ-Ａl2Ｏ3是由一水软铝石在800～1 050℃煅烧得到,δ-Ａl2Ｏ3属四方晶系,有强吸附能力和催化活性,可用作吸附剂、干燥剂、催化剂及其载体。
1.5 η-Ａl2Ｏ3η-Ａl2Ｏ3是由拜尔体的氢氧化铝在一定的升温速率下在400～750℃煅烧得到,η -Ａl2Ｏ3属立方晶系,具有比较大的孔容和比表面积,主要用作催化剂的载体。
1.6 θ-Ａl2Ｏ3θ-Ａl2Ｏ3是由拜尔体的氢氧化铝在一定的升温速率下在900～1 100℃煅烧得到,θ-Ａl2Ｏ3属单斜晶系,其性能介于γ-Ａl2Ｏ3和α-Ａl2Ｏ3之间,常与γ-Ａl2Ｏ3和α-Ａl2Ｏ3共存。
氧化铝基共晶陶瓷
氧化铝基共晶陶瓷
氧化铝基共晶陶瓷是一种具有特殊结构和性能的陶瓷材料。
它由氧化铝和其他金属氧化物组成，呈共晶结构，具有优异的物理和化学性质。
下面将从材料性质、制备方法、应用领域等方面来介绍氧化铝基共晶陶瓷。
氧化铝基共晶陶瓷具有优异的高温性能。
它的熔点高，能够在高温环境下保持稳定性。
此外，其热膨胀系数小，热导率高，具有良好的导热性能。
这些特性使得氧化铝基共晶陶瓷在高温应用领域中得到广泛应用。
氧化铝基共晶陶瓷具有优异的机械强度和硬度。
它的结晶方式决定了其具有高强度和优良的耐磨性。
因此，氧化铝基共晶陶瓷常用于制造耐磨零件和工具，如陶瓷刀具、陶瓷轴承等。
制备氧化铝基共晶陶瓷的方法有多种。
常见的方法包括固相烧结法、热等静压法和凝胶注模法等。
其中，固相烧结法是最常用的制备方法之一。
它通过将粉末原料混合均匀，并在高温下进行烧结，使其形成致密的陶瓷。
氧化铝基共晶陶瓷在各个领域都有广泛的应用。
在航空航天领域，它常用于制造发动机部件和热隔热材料。
在电子领域，氧化铝基共晶陶瓷被用作绝缘材料和电子封装材料。
在化工领域，它被用作耐腐蚀材料和催化剂载体。
此外，氧化铝基共晶陶瓷还在医疗领域和
能源领域等方面得到了广泛应用。
氧化铝基共晶陶瓷是一种具有特殊结构和性能的陶瓷材料。
它具有优异的高温性能和机械性能，可以应用于多个领域。
通过不同的制备方法，可以获得不同性能的氧化铝基共晶陶瓷。
随着科技的不断进步，氧化铝基共晶陶瓷在各个领域的应用将会更加广泛。
氧化铝的相变体积变化
氧化铝的相变体积变化引言氧化铝是一种常见的无机化合物，具有广泛的应用领域。
在实际应用中，了解氧化铝在不同温度下的相变体积变化对于材料的设计和性能调控非常重要。
本文将探讨氧化铝的相变行为以及其体积变化规律。
氧化铝的基本性质氧化铝（Al2O3）又称为红宝石、蓝宝石等，是一种无机化合物。
它具有高熔点、高硬度、高导热性和优良的绝缘性能等特点，因此被广泛应用于陶瓷、电子元件、涂料、耐火材料等领域。
氧化铝存在多种晶型，包括α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3等。
其中α-Al2O3是最稳定的晶型，在自然界中以刚玉的形式存在。
相变与体积变化相变是指物质在温度或压力改变下从一种物态转变为另一种物态的过程。
在相变过程中，物质的体积通常会发生变化。
对于氧化铝来说，不同晶型的相变体积变化存在差异。
以α-Al2O3为例，它在高温下会发生相变转变为其他晶型，如β-Al2O3或γ-Al2O3。
这种相变过程中，氧化铝的体积会发生明显的变化。
α-Al2O3到β-Al2O3的相变α-Al2O3到β-Al2O3的相变是氧化铝相变中最常见的一种。
该相变通常发生在约1100摄氏度的温度下。
在这个温度范围内，α-Al2O3晶体结构发生改变，形成新的晶体结构β-Al2O3。
与α-Al2O3相比，β-Al2O3具有更大的晶胞体积。
根据实验测定和理论计算，α-Al2O3到β-Al2O3的相变体积增大约为18%。
这意味着，在相同质量条件下，经过相变后的氧化铝体积会增加18%左右。
α-Al2O3到γ-Al2O3的相变除了转变为β-Al2O3，α-Al2O3还可以转变为γ-Al2O3。
与β-Al2O3相比，γ-Al2O3具有更高的比表面积和更好的催化性能。
在相变过程中，α-Al2O3的晶体结构会发生改变，形成新的晶体结构γ-Al2O3。
与α-Al2O3相比，γ-Al2O3的晶胞体积更大。
实验测定表明，α-Al2O3到γ-Al2O3的相变体积增大约为约3%。
大孔氧化铝的制备及其催化应用研究
大孔氧化铝的制备及其催化应用研究摘要：大孔氧化铝晶型结构多样，用途广泛，研究价值高，主要用于负载型和吸附型催化剂。
研究发现，大分子通过孔道进入活性位是废油加氢裂解反应的主控环节，大孔结构对废油加氢裂解具有重要的促进作用。
因此，调控氧化铝的结构是提高其催化活性的重要手段。
笔者通过研究不同的大孔氧化铝制备方法，对其催化应用方法进行了一系列阐述。
关键词：大孔氧化铝；制备；催化应用前言当前，氧化铝被广泛应用于加氢催化材料中，它不仅具有比表面积大、孔结构大、孔径分布广等优良的结构特征和物性，而且还具有优异的催化性能。
由于其优良的热液稳定性和化学性质，被广泛用作吸附剂、干燥剂和催化剂。
一、大孔氧化铝的合成（一）水热合成法热液合成是液体中的合成反应，如水溶液和液体，通常与其他合成方法结合使用。
通过将去离子水中的表面活性剂与酸或碱进行组合，再向其中添加无机铝，在高温下进行晶化，然后对产品进行清洗、过滤、干燥、焙烧和去除杂质，以获得结构化的大孔氧化铝。
Gan和其他人使用有机溶剂溶解其中的有机盐，然后在完全溶解后添加定量结构导体。
混合溶液被添加到高压反应器中进行热液反应。
实验表明，这种方法成功地制备了大孔氧化铝。
热液法具有反应系统稳定、反应条件温和、操作简单、实验重复性好等优点。
然而，由于使用压力反应器的要求，这种方法在某种程度上存在着安全风险。
与水热法不同，溶胶-凝胶法和硬模板法都是在常温下进行的，因此它们的研究和使用也更加的普遍[1]。
（二）扩孔剂法扩散器法是一种相对简单的方法，可以添加高温敏感物质，在高温、沉积或其他形成过程中容易分解，以获得孔径分布较大的材料。
加入这种对温度有响应的材料，其主要作用是扩大材料的孔隙尺寸，通过材料在烘烤过程中产生的裂隙，使材料通过孔道，从而增加其空隙度，从而实现对材料孔隙尺寸及孔道分布进行调控。
沈金云等人用草酸铵作为穿孔材料。
通过实验，他们发现草酸铵可能在孔扩张中发挥重要作用。
常见氧化铝晶型结构及其应用
常见氧化铝晶型结构及其应用氧化铝，化学式为Al2O3，是一种常见的无机化合物。
它具有多种晶型结构，其中最常见的包括α-Al2O3（赤铝矾石）、γ-Al2O3（水合铝），以及染色的单晶纤锂矮晶石（Y-突变）和陶瓷。
1.α-Al2O3（赤铝矾石）：α-Al2O3是氧化铝的最稳定的晶型，在自然界中也是最常见的形式。
它具有立方晶系，呈现红褐色。
α-Al2O3具有高硬度、高熔点和耐高温性，因此广泛应用于陶瓷、瓷砖、耐火材料等领域。
2.γ-Al2O3（水合铝）：γ-Al2O3是氧化铝的一种非常有用的形式，它与水反应并形成无定型的水合铝酸盐。
γ-Al2O3具有较大的比表面积和较小的晶粒尺寸，因此具有良好的催化性能和吸附性能。
它的应用范围广泛，包括催化剂、吸附剂、抛光剂、防腐剂等领域。
3.染色的单晶纤锂矮晶石（Y-突变）：这种氧化铝晶型结构被用于制备蓝宝石玻璃和宝石。
染色的单晶纤锂矮晶石具有良好的光学性能，透明度高，颜色丰富。
它广泛应用于首饰、手表的镜面、光学仪器等领域。
4.陶瓷：同时，氧化铝也被用于制备陶瓷产品，例如陶瓷磁头、陶瓷刀具、陶瓷涂层等。
由于氧化铝具有良好的化学稳定性和耐磨性，因此在工业中广泛用于陶瓷制品的制备。
此外，由于氧化铝具有良好的绝缘性能和热导率，还可以用于电子器件的制备，例如集成电路中的绝缘层、绝缘电路板等。
总之，氧化铝具有多种晶型结构，其中α-Al2O3、γ-Al2O3、染色的单晶纤锂矮晶石（Y-突变）和陶瓷是最常见的。
它们广泛应用于陶瓷、瓷砖、耐火材料、催化剂、吸附剂、抛光剂、防腐剂、首饰、手表、光学仪器、陶瓷磁头、陶瓷刀具、陶瓷涂层等领域。
冶金级氧化铝 晶型
冶金级氧化铝晶型1. 引言1.1 引言氧化铝是一种广泛应用于冶金行业的重要材料，其晶型特点对材料的性能和应用具有重要影响。
通过对氧化铝晶型的研究和控制，可以改善材料的硬度、热稳定性、导热性等性能，提高材料的加工性能和耐久性。
在冶金级氧化铝中，晶型的定义主要指的是晶体的排列方式和结构特征。
晶型包括多种类型，如α-Al2O3、γ-Al2O3等，每种晶型都具有独特的结构和性质。
不同的晶型对应着不同的材料性能，因此在实际生产中需要根据具体需求选择合适的晶型和控制晶型结构。
晶型的控制技术是一项复杂而关键的工艺，在制备冶金级氧化铝时需要通过精确的工艺参数和控制手段来实现期望的晶型结构。
随着研究的不断深入，晶型控制技术也在不断创新和完善，为提高材料性能和应用范围提供了有力支持。
冶金级氧化铝的晶型研究是一个充满挑战和机遇的领域，通过深入探索晶型的特点、影响因素和控制方法，可以为提升材料性能和拓展应用领域打下坚实基础。
随着科技的不断进步，晶型研究的发展趋势将更加多样和前沿，为冶金行业的发展注入新的活力和动力。
2. 正文2.1 晶型的定义晶型是指固体材料中原子或分子排列的规则性和有序性。
在冶金级氧化铝中，晶型是指氧化铝颗粒内部原子或分子的排列方式，常见的晶型包括α-Al2O3、γ-Al2O3和θ-Al2O3等。
α-Al2O3为稳定的高温晶型，具有高硬度、耐高温、抗磨损等优良性能；γ-Al2O3在高温下会转变为α-Al2O3，具有较大的比表面积和活性，广泛应用于催化剂、吸附剂等领域；θ-Al2O3是一种过渡性晶型，在一定条件下可以转变为α-Al2O3或γ-Al2O3。
晶型对冶金级氧化铝的性能具有重要影响，不同晶型的氧化铝具有不同的物理、化学性质和应用特点。
晶型的控制技术包括物理方法、化学方法和工艺控制等，通过调控晶型可以改善冶金级氧化铝的性能。
随着科学技术的发展，晶型研究正朝着多晶体结构、纳米晶体制备、晶体生长机制等方面不断深入，为冶金级氧化铝的性能优化和应用拓展提供了良好的基础。
冶金级氧化铝参数
冶金级氧化铝参数引言冶金级氧化铝是一种重要的工业原材料，广泛应用于冶金、化工、建材等行业。
其参数对于产品的质量和性能具有重要影响。
本文将详细介绍冶金级氧化铝的参数，包括物理性质、化学性质、结构特征等方面的内容。
物理性质粒度分布冶金级氧化铝的粒度分布是一个重要的参数，它直接影响到产品的流动性、堆积密度和表面积等性能。
一般来说，冶金级氧化铝的粒度分布应符合工艺要求，常见的粒度分布范围为0.5-5微米。
比表面积比表面积是冶金级氧化铝的另一个重要物理性质参数，它反映了氧化铝颗粒的表面活性。
较大的比表面积通常意味着更高的活性和更好的吸附性能。
冶金级氧化铝的比表面积一般在10-100平方米/克之间。
密度冶金级氧化铝的密度是指单位体积内的质量，它是一个重要的物理性质参数。
冶金级氧化铝的密度一般在3.9-4.1克/立方厘米之间。
熔点冶金级氧化铝的熔点是指在标准大气压下，氧化铝开始熔化的温度。
一般来说，冶金级氧化铝的熔点在2000-2050摄氏度之间。
化学性质化学成分冶金级氧化铝的化学成分是指氧化铝中各种元素的含量。
常见的冶金级氧化铝化学成分包括氧化铝、硅、铁、钠、钙等。
不同的工艺要求对化学成分有不同的要求，一般要求氧化铝的含量在99%以上。
溶解性冶金级氧化铝的溶解性是指其在不同溶剂中的溶解性能。
一般来说，冶金级氧化铝在酸性溶剂中溶解性较好，而在碱性溶剂中溶解性较差。
稳定性冶金级氧化铝的稳定性是指其在不同条件下的稳定性能。
一般来说，冶金级氧化铝具有较好的热稳定性和化学稳定性，能够在高温和腐蚀性环境中保持其性能不变。
结构特征晶型冶金级氧化铝的晶型是指氧化铝颗粒的晶体结构类型。
常见的晶型有α-Al2O3、γ-Al2O3等。
不同的晶型具有不同的物理性质和化学性质，对于产品的性能有重要影响。
孔结构冶金级氧化铝的孔结构是指氧化铝颗粒内部的孔隙分布和孔径大小。
常见的孔结构有微孔、介孔等。
孔结构对氧化铝的比表面积和吸附性能有重要影响。
氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷刀
氧化铝陶瓷阀门球
氧化铝陶瓷钉
陶瓷刀简介
新型陶瓷刀具的出现，是人类首次通过运用陶瓷材料改革机械切削 加工的一场技术革命的成果。早在20世纪初，德国与英国已经开始寻求 采用陶瓷刀具取代传统的碳素工具钢刀具。陶瓷材料因其高硬度与耐高 温特性成为新一代的刀具材料，到目前为止，用作陶瓷刀具的材料已形 成氧化铝陶瓷，氧化铝—金属系陶瓷、氧化铝—碳化物陶瓷、氧化铝—碳 化物金属陶瓷、氧化铝—氮化物金属陶瓷及最新研究成功的氮化硼陶瓷 刀具。就世界范围讲，德国陶瓷刀具已不仅用于普通机床，且已将其作 为一种高效、稳定可靠的刀具用于数控机床加工及自动化生产线。 陶瓷刀体现的是新世纪、新材料的绿色环保概念。它高雅灵巧，自 用送礼两相宜，带给人们贵族般的享受，是身份和品味的象征。
未来发展趋势：氧化铝陶瓷作为先进陶瓷中应用最广的一种材料，伴随着整 个行业的发展呈现以下发展趋势：（1）技术装备水平将快速提高： 计算机 技术和数字化控制技术的发展促进了先进陶瓷材料工业的技术进步和快速发 展，诸如自动控制连续烧结窑炉、大功率大容量研磨设备、高性能制粉造粒 设备等净压成型设备等先进的成套设备有利地推动了行业整体水平的提高， 同时在生产效率、产品质量等方面也都明显改善;（2）产品质量水平不断提 高：国内微晶氧化铝陶瓷制品从无到有，产业规模从小到大，产品质量从低 到较高，经历了一个快速发展的历程;（3）产业规模将迅速扩大：微晶氧化 铝陶瓷制品作为其它行业或领域的基础材料，受着其它行业发展水平的影响 和限制。从氧化铝陶瓷的应用情况看，应用范围越来越宽，用量越来越大， 特别是在防磨工程和建筑陶瓷生产方面的用量增加将更为显著。
结 语
Al2O3陶瓷材料是应用得较多的陶瓷材料之一。国外对Al2O3材料的研究 起步较早，尤其是在科技含量高的领域如机械加工、医学、航空航天等。 而国内对Al2O3材料研究相对较晚，技术相对落后，且制造业中生产工艺较 落后、装备不精，所以产品质量跟西方发达国家相比还是存在一定的差距。 因此，提高我国Al2O3材料的研究水平及大力推广Al2O3材料的应用已迫在眉 睫
氧化铝的发展与应用
空 间技术 、高 强度 激光的窗 口材料 。成 条码扫描仪 的扫描 窗 口，永不磨损型雷 损耗小等性能 ， 是一种优 良的光学陶瓷 ，
为 实 际应用 的半导 体 Ｇ ａ Ｎ／ Ａ １ Ｏ 发光 达表 的表 蒙，纺织工业 的纤维导丝器 ，
二极管 （ Ｌ Ｅ Ｄ ） 、大规模集成 电路 Ｓ Ｏ Ｉ 和 照相机外护镜头 ，耐磨轴承 。 Ｓ Ｏ Ｓ及 超导 纳 米结 构 薄膜 等 最为 理 想
氧化铝 的发展 与应用
胡 明霞 ／文
中 国氧 化 铝 工 业 经 过 ５ ０ 多年 的 发展 ，从 无 到 有 ，逐 步 发展 壮 大 成 为 国 民 经 济 的
一
项支柱基础 产业 ，而且其 生产技 术也有 了长足 的进 步。产品的品种从单一 的冶金 用
氧化 铝发展成 百个品种 的适 应市场需要的 系列特种氧化 铝 ，其 中许 多新的氧化铝材料
展。
最大限度地解决 由氧化铝 生产所 带来的 术 ，扩大生产规模 ，节能降耗 。
１氧化铝概述
１ ． １ 氧 化铝 性质
氢氧化铝分级和洗 涤、氢 氧化铝煅烧 、 （ １ ）串联法
串联 法 与 单 纯 的拜 耳 法 相 比 ， 当矿
氧化铝 （ ＡＩ Ｏ， ） 是 一 种 高 硬 度 母 液 蒸 发 和 苏 打 苛 化 等 工 序 组 成 。 拜 耳
１ ． ２ ． １ 拜耳法及其基本工艺流程
异 ，但作为拜耳法生产 氧化铝 ，其基本
串联法之处是拜耳法 系统 的赤泥不进入 烧结法 系统 ，而是直接送堆场 。烧结法
各个工厂的具体工艺 流程 也常有差 １ ． ２ ． ３拜耳 一烧结联合法
根据铝土矿及化学 成分 ，矿物组成 系统完全 以铝矿石为 原料 ，其作用是 以 纯碱补充全流程 的碱耗 。并联法只有种 分没有碳分过程 。并联法生产氧化铝 的
氧化铝
有机醇铝盐水解法：有机醇铝盐水解法是将铝和醇在催化剂作用 下进行化学反应生成醇铝盐， 提纯后成为高纯醇铝盐， 水解后生成 水合氧化铝，3粉体一般以Al的氧 化物(一Al2O3)或氢氧化物(AlOOH、Al(OH)3) 作为前驱体,在密闭系统里搅拌。加热,在加热 过程中前驱体的溶解度随温度升高而增加,最 终导致溶液过饱和并逐步形成更稳定的Al2O3新相。
陶瓷复合装甲
4. 中国铝土矿资源量及分布
中国铝土矿资源较为丰富，截至到2006年保 有的资源储量为27.76亿吨，其中储量5.42 亿吨，基础储量7.42亿吨，资源量20.35亿 吨。 主要分布在山西、河南、广西、贵州4省区， 其资源储量占全国的90.26%，其中山西占 35.9%、河南占20.6%、广西占18.37%、贵州 占15.39%。国的10%。
3.氧化铝的应用
多通道管式陶瓷膜元件
氧化铝陶瓷基片
Al2O3陶瓷膜在净化工业用水加工、海
Al2O3陶瓷基片具有机械强度高、绝缘
水淡化、气体分离、催化反应等方面都具有 性好、避光性高等优良性能，广泛用于多层
大量的应用，陶瓷膜与有机高分子膜相比： 布线陶瓷基片、电子封装及高密度封装基片。
（1 ）耐高温 、热稳定性好 ，在高温
目前 ， 在工业应用中大部分都采用非
下仍能保持其性能不变；
水系流延成形 Al2O3陶瓷基片，利用非水系
（2 ）高强度 ，在很大压力梯度操作 流延成形可以制备表面光滑 、平整、致密
下 ， 不会被压缩或产生蠕变，机械性能好；度高的Al2O3陶瓷基片，但在制备工艺中，
（3 ）化学稳定性好 ，能耐强酸强碱 基片的烧结温度高、耗能大。 因此可以在
薄膜
Kim K.H.等以铝的烷基物和氧气为反应物, 反应器的压力保持在215x103Pa,氧气必须过量 的条件下使反应物产生适度的等离子体而发生 化学反应,制备了5~150mI的无定形态的-Al2O3。
【精品文章】简析片状氧化铝的应用及其制备工艺
简析片状氧化铝的应用及其制备工艺
氧化铝有多种不同的类型，常规的氧化铝与其他金属氧化物一样，本身的硬度大，熔点高，机械强度好，且耐腐蚀抗氧化。
片状氧化铝还因其独特的片状结构和晶体形状，从而具备了微米粉体和纳米材料的双重特性。
它属于α-Al2O3，具有明显的鳞状结构特征和较大的径厚比。
目前，片状氧化铝晶粒的径向尺度一般为5-50 μm，厚度一般在100-500 nm之间，晶型发育良好的微粒还表现出规则的六角形貌。
示例：片状氧化铝的微观形貌
一、片状氧化铝的性质与应用
1、磨料抛光液
对于材料加工行业来说，无论是材料的抛光，还是电子产品的精细打磨，都离不开磨料。
氧化铝又称为刚玉，摩氏硬度9，具有很大的硬度，十分适合当研磨材料。
而片状氧化铝相对于常规的纳米氧化铝，其平整光滑的片形表面对于被磨对象(如半导体硅晶片，智能手机外壳等等)来说不易划伤，产品的合格品率可因此提高10％至15％。
所以，片状氧化铝已经成为了高精密微电子行业，宝石加工业和金属陶瓷行业的新宠。
图1：片状氧化铝可用于手机金属外壳抛光
2、珠光颜料
目前使用最多的珠光颜料常用天然云母薄片造出。
但天然云母薄片常含有有色杂质离子，分离较为困难，且其过厚的边缘会使珠光颜料易发生散射现象，对其视觉效果造成不良的影响。
氧化铝的晶体结构
氧化铝的晶体结构氧化铝的结构通常是基于O2-作紧密堆积，Al3+处于该密堆积形成的八面体空隙或四面体空隙中，根据堆积方式的不同，大致可分为三个系列：①α系列：O2-的密置层作ABAB…堆积，属于这一系列的有α-Al2O3；①β系列：O2-的密置层作ABACABAC或ABACCABA…堆积，属于这一系列的主要有β-Al2O3、χ-Al2O3、κ-Al2O3；①γ系列：O2-的密置层作ABCABC…堆积，Al3+填充在O2-堆积的四面体和八面体空隙中，由于分布不同，形成多种晶型，如：χ-Al2O3、η-Al2O3、γ-Al2O3等。
由于氧化铝的结构复杂，因此，在不同的条件下，会形成不同晶体结构的氧化铝或水合物，表1为几种结构氧化铝的晶体结构数据。
表1 氧化铝的晶体结构类别物相化学式晶系空间群晶格常数a b c过渡相Χ-Al2O3Al2O3立方O h77.95η-Al2O3Al2O3立方O h77.90γ-Al2O3Al2O3四方7.957.957.79δ-Al2O3Al2O3四方7.9677.96723.47ι-Al2O3Al2O3正交斜方7.737.78 2.92θ-Al2O3Al2O3单斜C23h 5.63 2.9511.86κ-Al2O3Al2O3正交斜方8.4912.7313.39刚玉α-Al2O3Al2O3三方D36D 4.75812.991β- 氧化铝系列Na2O. 11Al2O3六方D46h 5.5822.45 K2O. 11Al2O3六方D46h 5.5822.67 MgO. 11Al2O3六方D46h 5.5622.55 CaO.6Al2O3六方D46h 5.5421.83 SrO. 6Al2O3六方D46h 5.5621.95 BaO. 6Al2O3六方D46h 5.5822.67ζ-氧化铝Li2O. 11Al2O3立方D h77.90不同结构的氧化铝，其晶格常数有一定的差别，就过渡相氧化铝而言，其晶系有一定的相关性，立方、四方、斜方等晶系间可以通过原子间位置的变化互相转变，但过渡相氧化铝与α-Al2O3之间的晶格结构差别较大。
氧化铝晶体
氧化铝晶体氧化铝晶体是由金属元素铝和氧开发而成的一种二元化合物，是广泛应用于日常生活中的一种重要材料。
它的结构是由铝和氧结合而成的晶体，具有高的热稳定性、耐蚀性、耐强酸高温性以及绝佳的高分子性能。
氧化铝晶体具有均匀的结构，表面为三氟乙醇化处理，表面光滑、平整，不易沾附污染物。
因此，这种材料在各种工业应用中得到了广泛的使用，以满足对高精密度、高稳定性的要求。
例如，它可用于电子工业、玻璃行业、建筑行业以及军事工业。
此外，氧化铝晶体也可用于制造包括仪器、家具、汽车零件、航空零件、军事装备等在内的各类产品，且其则是火焰抑制剂的重要原料。
它还可广泛用于农业、医药、日化等领域，是一种抗腐蚀、耐热、耐冲击性高的材料。
由于其机械性能优异，氧化铝晶体能够提供广泛的应用前景。
氧化铝晶体的加工工艺也很重要，它可以采用各种机械加工方法，如铣削、倒角、孔加工、螺纹加工、穿孔、抛光等。
同时，它还支持金属材料的加工。
一般情况下，氧化铝晶体加工工艺可分为热处理和精加工两个阶段。
热处理可以使氧化铝晶体更加坚固，并且还能提高其耐磨性，而精加工可以获得更精确的测量结果。
总之，氧化铝晶体具有热稳定性、耐蚀性、耐强酸高温性以及绝佳的高分子性能，可广泛应用于电子工业、玻璃行业、建筑行业以及军事工业等。
加工氧化铝晶体还需要采用热处理和精加工的方式，这样才能使其整体强度更高，并使其能够更有效地满足各种要求。
因此，氧化铝晶体是一种重要的材料，它具有多种优点，可以用于制造各种产品以及满足日常生活的要求，帮助社会朝着自然、健康、绿色的发展方向前进。
而正确的加工工艺也是使得氧化铝晶体的应用更为广泛的关键，从而给社会和人们带来更多的发展机遇。
常见氧化铝晶型结构及其应用
不同的工艺条件下可制备不同晶型的氧化铝产品。
不同晶型的氧化铝物化性质各有差异,用有所不同，本文将为大家简单介绍一下常见氧化铝晶型结构及其特点。
1、a -AI2O3a -AI2O3属三方晶系，在铝的氧化物中是最稳定的相，具有熔点高、硬度大、耐磨性好、机械强度高、电绝缘性好、耐腐蚀等性能，是制造纯铝系列陶瓷、磨料、磨具及耐火材料的理想原料。
刚玉坩埚及刚玉研磨球绝缘电子陶瓷2、3 -AI2O33 -AI2O3并非氧化铝的异构体，而是一种铝酸盐。
通式为M2O • x AI2O3, M为一价阳离子, 也可被二价或三价阳离子置换。
3 -AI2O3属六方晶系，具有密度大、气孔率低、机械强度高、耐热冲击性能好、离子导电率高、粒度分布均匀且细、晶界阻力小等特点。
它可用作钠硫（Na/S ）蓄电池中的固体电解质薄膜陶瓷隔板，既作为离子导电体，又具有隔离 钠阴极和多硫钠阳极的双重作用；还可用于室温电池，钠热敏元件，制作玻璃、耐火材料和 陶瓷的原料等。
• N» O Na TO 5Gb 恥禺* e **3iC(止柚)-nit硫钠电池结构简图及充放电示意图 工作原理：钠硫电池是当前开发的一种高能蓄电池，该电池以固体电解质3 "-AI 2O 3 （Na +离 子导体，3氧化铝族有两种晶体结构）为电解质隔膜，熔融硫（熔点119C ）和钠（熔点98C ）分别作阴阳极，固体电解质将两个液体电极隔开，Na *离子穿过固体电解质和硫反应从而传递电流。
3、丫 - AI 2O 3丫 - AI 2O 3是由一水软铝石在低温（500〜750C ）煅烧得到，丫 -AI2O3属立方晶系，为多孔性、 高分散度的固体物料，具有很大的比表面积，活性大，吸附性能好。
它广泛应用于各种行业中的吸附剂和脱水剂、汽车尾气净化剂；制备航天航空、兵器、电子、 特种陶瓷等尖端材料的原料，石油化工和化学工业中用作催化剂（炼制石油）或载体（使石油氢化）。
氧化铝结构范文
氧化铝结构范文氧化铝是一种重要的无机非金属材料，其晶体结构对其独特的性质和应用具有很大影响。
本文将介绍氧化铝的晶体结构、物理性质以及其应用领域。
氧化铝晶体结构氧化铝的晶体结构可以分为两种常见的形式：α-Al2O3和γ-Al2O3α-Al2O3是最稳定的相，其晶体结构属于六方最密堆积结构。
其晶胞中有两种不同的原子，一种是氧原子（O），另一种是铝原子（Al）。
氧原子形成了六边形的紧密堆积排列，而铝原子则占据一半的八面体空隙。
因此，每个氧化铝晶胞中有四个铝原子和六个氧原子。
α-Al2O3晶体在较高温度下具有排列紧密的结构。
γ-Al2O3则是在较高温度下由α-Al2O3转变而来的相。
其晶体结构属于立方最密堆积结构，晶胞中有两种不同的原子，与α-Al2O3相同。
γ-Al2O3晶体在较高温度下具有较开敞的结构。
氧化铝的物理性质氧化铝具有许多优异的物理性质，其中最重要的是其高熔点、硬度和绝缘性能。
氧化铝的熔点较高，约为2045℃，使其能够在高温环境下稳定工作。
同时，由于其晶体结构的稳定性，氧化铝具有优异的抗化学侵蚀性，可以耐受酸、碱和其他化学物质的侵蚀。
氧化铝的硬度很高，仅次于金刚石和氮化硼。
这使得氧化铝非常适合用作磨料、砂纸和磨削材料。
氧化铝是一种良好的绝缘材料，其绝缘性能优异。
这使得氧化铝在电气和电子应用领域具有广泛的应用，例如电容器和绝缘片。
氧化铝的应用领域氧化铝由于其优异的物理性质，被广泛应用于各个领域。
首先，在耐火材料领域，氧化铝是一种重要的原料，用于制造耐火砖、耐火涂料和耐火水泥。
由于其高熔点和抗化学侵蚀性，氧化铝可以在高温环境中保持稳定，并且能够抵御化学物质的侵蚀。
其次，在磨料和研磨领域，氧化铝广泛用于制造砂纸、研磨片、抛光剂等。
其硬度很高，能够提供有效的研磨和抛光作用。
此外，在电气和电子领域，氧化铝的良好绝缘性能使其成为一种理想的绝缘材料。
氧化铝常用于制造电容器、绝缘片和半导体器件。
由于其稳定性和可靠性，氧化铝被广泛应用于电子电路和高温设备中。
氧化铝的晶型
氧化铝的晶型及其相互转化
图3-2-12
氢氧化铝在高温下完全脱水变成稳定的最终产物α-Al2O3，•在此之前由于温度、压力、蒸汽分压的不同可形成多种不同的晶型，这些晶型可以看作是中间(或过渡)形态。
迄今为止包括α-Al2O3•在内已知的Al2O3结晶形态有8种，即χ-、η-、γ-、δ-、•κ-、θ-、ρ-和α-Al2O3，由于初始氢氧化铝和脱水条件不同，它们的密度、孔隙率、孔径大小分布、比表面积以及酸性各不相同。
这8种氧化铝按照其生成温度可以分为低温(<600℃)和高温两类，属于低温的有ρ-、χ-、η-和γ-Al2O3四种。
•它们的分子式可以写成Al2O3·ｎH2O其中0<n<0.6。
•属于高温的其它四种则几乎是无定形，它们之间的相互转化可以由图3-2-12进行概括。
鉴别各种晶型氧化铝的主要手段仍然是X-光衍射。
各国对氧化铝的命名有所差异。
我国用名与美国铝公司(AlCoa)及1957年在Munster国际讨论会的命名是一致的。
•表3-2-10列出了8种晶型氧化铝的命名差异和一些主要性质，为简化起见表中将Al2O3略去，•仅列出其命名主要部分。
欲制备不同晶型的氧化铝，必先制备其相应的前驱物氢氧化铝。
而制备过程的每一个参数均对产品性质都有影响，包括溶液浓度、成胶过程的温度、PH值、物料加入方式、停留时间、洗涤时的水量、温度、PH值、干燥、成型、焙烧等。
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不同的工艺条件下可制备不同晶型的氧化铝产品。
不同晶型的氧化铝物化性质各有差异，应用有所不同，本文将为大家简单介绍一下常见氧化铝晶型结构及其特点。
1、α-Al2O3
α-Al2O3属三方晶系，在铝的氧化物中是最稳定的相，具有熔点高、硬度大、耐磨性好、机械强度高、电绝缘性好、耐腐蚀等性能，是制造纯铝系列陶瓷、磨料、磨具及耐火材料的理想原料。
刚玉坩埚及刚玉研磨球
绝缘电子陶瓷
2、β-Al2O3
β-Al2O3并非氧化铝的异构体，而是一种铝酸盐。
通式为M2O·x Al2O3，M为一价阳离子，也可被二价或三价阳离子置换。
β-Al2O3属六方晶系，具有密度大、气孔率低、机械强度高、耐热冲击性能好、离子导电率高、粒度分布均匀且细、晶界阻力小等特点。
它可用作钠硫(Na/S)蓄电池中的固体电解质薄膜陶瓷隔板，既作为离子导电体，又具有隔离钠阴极和多硫钠阳极的双重作用；还可用于室温电池，钠热敏元件，制作玻璃、耐火材料和陶瓷的原料等。
硫钠电池结构简图及充放电示意图
工作原理：钠硫电池是当前开发的一种高能蓄电池，该电池以固体电解质β"-Al2O3（Na+离子导体，β氧化铝族有两种晶体结构）为电解质隔膜，熔融硫(熔点119℃)和钠(熔点98℃)分别作阴阳极，固体电解质将两个液体电极隔开，Na＋离子穿过固体电解质和硫反应从而传递电流。
3、γ- Al2O3
γ- Al2O3是由一水软铝石在低温(500～750℃)煅烧得到，γ-Al2O3属立方晶系，为多孔性、高分散度的固体物料，具有很大的比表面积，活性大，吸附性能好。
它广泛应用于各种行业中的吸附剂和脱水剂、汽车尾气净化剂；制备航天航空、兵器、电子、特种陶瓷等尖端材料的原料，石油化工和化学工业中用作催化剂(炼制石油)或载体(使石油氢化)。
纳米γ- Al2O3CMP (化学机械抛光)浆料可用于集成电路生产过程中层间钨、铝、铜等金属布线材料及薄膜材料的表面平坦化，以及高级光学玻璃、石英晶体及各种宝石的化学机械抛光。
氧化铝干燥剂
4、δ-Al2O3
δ-Al2O3是由一水软铝石在800～1050℃煅烧得到，δ-Al2O3属四方晶系，有强吸附能力和催化活性，可用作吸附剂、干燥剂、催化剂及其载体。
5、η- Al2O3
η- Al2O3是由拜尔体的氢氧化铝在一定的升温速率下在400～750℃煅烧得到，η- Al2O3属立方晶系，具有比较大的孔容和比表面积，主要用作催化剂的载体。
催化剂载体
6、θ- Al2O3
θ- Al2O3是由拜尔体的氢氧化铝在一定的升温速率下在900～1 100℃煅烧得到，θ-Al2O3属单斜晶系，其性能介于γ- Al2O3和α- Al2O3之间，常与γ- Al2O3和α- Al2O3共存。
7、κ- Al2O3
κ- Al2O3是由三水铝石在一定的升温速率下在800～1 150℃煅烧得到，κ- Al2O3属六方晶系，主要的用途是耐火材料结合剂、净化剂、吸附剂等。
8、ρ- Al2O3
ρ- Al2O3由小于75μｍ的三水铝石在低于2.66ＰA的真空条件下脱水得到，ρ-Al2O3结晶状况很差，几乎处于无定形状态。
ρ- Al2O3广泛应用于刚玉质、高铝质、铝镁质等炼铁、炼钢、有色金属冶炼、热风炉等高级耐火材料。
另外它在陶瓷涂料、催化剂载体、吸附剂等方面也有广泛应用。
9、χ- Al2O3
χ- Al2O3是由小于75μｍ的三水铝石在保护气体作用下在500～750℃煅烧得到，χ- Al2O3。
活性氧化铝用于水质净化及除氟
主要用于空气、天然气、石油裂解气的干燥脱水，饮用水除氟，蒽醌法生产双氧水的专用催化剂，粘性树脂脱氯，催化剂载体，空分及制氧工业。
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