超细氧化铝粉体的制备工艺及其性能

3、超声场中湿法制备氧化铝纳米粉
制备工艺：热过滤和重结晶提 纯后的铝铵钒和碳酸氢铵配 制成一定浓度的水溶液 置于 一定频率的超声场中。 反应过程：反应→搅拌→均匀化 →陈化→烘干→煅烧转相→得到 氧化铝超细粉体
图4 氧化铝纳米粉 NH4Al(SO4)2+ 4NH4HCO3 → NH4Al(OH)2CO3+ 2(NH4)2SO4 + 3CO2 ↑ + H2O
1、气相法：利用气体或者通过各
种手段将物质变成气体，使之在气态
图1 超细高纯Al2O3粉体
下发生物理、化学反应，在冷却过程形成超细粉体。 2、液相法：选择一种或多种可溶性金属盐，按成份计量配成溶
液。使各元素呈离子或分子态，再用一种沉淀剂，将所需物质沉淀， 结晶，经脱水或加热等而制得超细粉。
3、固相法：是通过物理方法来制取 ，其又可分为机械法和固相
超细氧化铝的制备工 艺及性能研究
导 师：王松林 答辩人：王建国
专 业：金属材料工程
二0一二年六月
目录
1.超细氧化铝的研究现状 2.超细氧化铝的制备方法 3.超细氧化铝的性能及用途 4.结论
超细氧化铝发展现状：
具有优良的机械、物理性能， 强度、硬度很高，广泛应用于防腐、 耐磨、耐火材料。
Al2O3超细粉体制备方法：
图5 超细活性氧化铝
影响因素：主要的影响因素有干燥方式，硝酸铝乙醇溶液 的浓度，前驱体结晶时的反应温度 。
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超细氧化铝的性能及用途
性能：超细晶氧化铝不仅 具有高强度、高模量、 耐高温等优良机械性能， 而且还有很好的高温抗 氧化性，耐腐蚀性和电 绝缘性 。
图6 各种氧化铝陶瓷制品
用途：以纳米a-Al2O3 粉体为原料制备Al2O3 陶瓷及其陶 瓷复合材料等得到了广泛的应用，它为降低陶瓷材料的 烧结温度，改善制品的微观结构，提高材料的力学性能。 超细氧化铝粉体在制备弥散合金等新型材料领域也有很 大的作用。
2、利用粉煤灰制备超细氧化铝
1、优点：原料丰富，成本 低廉，可以变废为宝合理利 用资源。 2、缺点：粉煤灰中氧化铝 活性差，难以提取，需要对 其进行活化处理。
制备过程中的反应：
2012年4月10日
图3 粉煤灰 7( 3Al2O3.2SiO2) + 2SiO2 + 68CaCO3 Fra Baidu bibliotek3(12CaO.7Al2O3) + 16(2CaOSiO2 ) + 68CO↑ 2NaAlO2 + CO2 + 3H2O →2Al(OH)3 + Na2CO3 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
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结
论
1、研磨时间是影响机械法所制备的Al2O3粉体粒径大小最重要 的因素，但当粒径趋向某一值后，继续增加研磨时间，颗粒粒 径的变化不再明显。
2、粉煤灰中所含氧化铝活性很差，提取困难，需要对粉煤灰 进行改性处理，使其自粉化，就会增加该工艺生产工序。 3、湿法制备Al2O3超细粉体最需要注意的问题就是前驱体颗粒 团聚。超声场具有分散作用，并且会破坏颗粒表面的氢键，使 团聚变得困难。 4、热分解法制备氧化铝粉体其晶体界面表面能较大而不稳定， 晶粒就会沿着某些晶楞或者顶角生长。是因为晶体经常发育成 细小的纤维状、针状或者片状。
超声场的作用：控制陈化时前驱体颗粒尺寸不要太大， 破坏颗粒便面氢键，其冲击波是生长中的晶粒破碎而增 大形核率。
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4、热分解法制备超细高氧化铝
制备流程：一般是胶体制备、干 燥、煅烧。在制备过程中要注 意采取措施防止颗粒团聚 ， 影响煅烧后Al2O3粉体粒径。 Al(NO3)3+3NH3· H2O=Al(OH)3↓+ 3NH4NO3 2Al(OH)3→Al2O3+3H2O
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谢谢各位老师
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反应法。
超细Al2O3制备工艺
1、机械法制备超细氧化铝
机械粉碎法制备超细氧化铝粉 体原理：就是利用介质和物料 之间的相互研磨和冲击使物料
粉碎，从而生产出超细氧化铝
粉体，以达到改善Al2O3性能 的目的。 所用设备：球磨机、高能球磨机、行星磨、塔式粉 碎机和气流磨。其中最常用的是球磨机。 图2 研磨设备