氧化铝的晶型及其相互转化

氧化铝的晶型及其相互转化

氢氧化铝在高温下完全脱水变成稳定的最终产物α-Al 2O 3，•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-Al 2O 3•在内已知的Al 2O 3结晶形态有8种，即χ-、η-、γ-、δ-、•κ-、θ-、ρ-和α-Al 2O 3，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-Al 2O 3四种。•它们的分子式可以写成Al 2O 3·ｎH 2O 其中0

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Al 2O 3略去，•仅列出其命名主要部分。

表3-2-10 氧化铝命名和主要性质

晶型 α κ θ δ χ η γ ρ

美国 α κ θ

δ χ η γ 国际 α κ δ χ η γ 英国 α κ+θ

δ+θ χ+γ γ δ 法国 α

δ+κ

ρ

δ

χ+γ

η

γ

组成 Al 2O 3 含有微量水的Al 2O 3

晶系 六方 六方 单斜 四方

六方

六方

四方

接近无定形

空间群 D 3a b

C 2h

3

晶胞中分子数

2

4

图3-2-12

密度/g.cm-3 3.98 3.1-3.

3

3.4-3.9 3.2 3.0 2.5-3.6 3.2

晶胞参数×10-10m a 4.758 9.71 11.24 7.94 5.56 7.92 8.01

b 5.72 7.94

c 12.991 17.86 11.74 23.5 13.44

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。