无定形Al2O3与α-Al2O3

无定形Al2O3与α-Al2O3
无定形Al2O3
①机械合金化诱导ZnO和Al粉末混合物的固相还原反应。

结果表明，还原产物由结晶锌和无定形氧化铝颗粒组成，纳米尺寸为10-50nm。

发现锌通过扩散控制机制被Al还原，而不是快速自持燃烧反应过程。

这归因于计算的反应理论绝热温度远低于在考虑锌的蒸发时触发机械合金化诱导燃烧的临界温度。

所产生的氧化铝的无定形结构消耗了反应过程中释放的过量焓，进一步降低了理论绝热温度。

逐渐进行的氧化还原反应维持相对低温的环境，这有利于形成无定形氧化铝。

②通过改变前体溶液的pH来研究通过使用柠檬酸和氨的化学燃烧反应合成纳米晶体氧化铝粉末；发现由于在低pH下硝酸根离子浓度的增加，前体溶液的pH对控制合成粉末的形态中起重要作用。

通过将溶液的pH值改变为10，可以将在pH = 2时获得的片状形态改变为细小的解聚的颗粒形式。

低pH（2,4和6）下的缓慢分解速率被认为是产生片状粉末的原因，而在高pH（pH = 10）下的快速分解将得到细小的分散粉末。

所制备的氧化铝粉末本质上是无定形的，其在高温煅烧后产生纳米晶体氧化铝粉末。

③为了全面了解纳米级Al2O3的能量景观，研究了无定形氧化铝的能量学。

通过在25Pa的纯氧中激光蒸发α-Al2O3靶产生的气相缩合得到α-Al2O3纳米粒子。

沉积的纳米粉末在不同温度下热处理至600℃，得到表面积为670 -340平方米/克的粉末。

通过粉末X射线衍射，透射电子显微镜和固态核磁共振光谱法表征样品的结构。

结果表明，微结构由聚集的3-5nm纳米颗粒组成，其在高达600℃的温度下保持无定形。

该结构由AlO4，AlO5和AlO6多面体网络组成，AlO5是最丰富的物种。

通过在真空下加热样品时产生的气体的质谱法证实了表面上水分子的存在。

使用BET表面积测量，水吸附量热法和高温氧化物熔体溶液量热法等方法用于热力学分析。

通过测量的纳米颗粒的过量焓与表面积的函数并线性拟合，a-Al2O3的表面能被确定为0.97±0.04 J / m2。

与结晶多晶型γ-和α-Al2O3相比，a-Al2O3的较低表面能使该相在表面积大于370m2 / g时是最具能量稳定的相。

α-Al2O3
④使用异丙醇铝和0.5M硝酸铝的水溶液通过溶胶- 凝胶法合成纳米α-氧化铝颗粒。

使用1/3苯二磺酸二钠盐（SDBS）和双-2-乙基己基磺基琥珀酸钠（Na（AOT））作为表面活性剂稳定剂。

在60℃下将溶液搅拌不同时间（24,36,48和60小时）。

然后通过X射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析样品。

作者发现引入表面活性剂稳定剂和不同的搅拌时间将影响形成的颗粒的尺寸和形状以及聚集程度；与
Na（AOT）相比，加入SDBS产生更分散，更细颗粒的球形纳米颗粒。

⑤使用沉淀法由硝酸铝和氨溶液合成初级平均粒径为10nm的纳米晶α-氧化铝粉末。

在氢氧化铝干燥凝胶中存在硝酸铵（沉淀反应的副产物）可以降低加热过程中γ-，δ-，θ-和α-Al2O3的形成温度。

系统地研究了3种干凝胶，研究了研磨介质对团聚强度的影响，初始烧结机理，团聚对烧结行为的影响以及烧结样品的力学性能。

研究发现在无水乙醇中研磨的α-Al2O3粉末具有76MPa的附聚强度（软凝聚），而在去离子水中研磨的α-Al2O3粉末具有234MPa的附聚强度（硬凝聚）。

对于软质和硬质团聚粉末，初始阶段烧结由晶界扩散控制，活化能分别为365和492kJ / mol。

通过在1400℃下烧结软团聚粉末2小时制备的氧化铝陶瓷的平均粒径为0.93μm，平均挠曲强度为700MPa，断裂韧性为4.75MPa m 1/2。

⑥这是一种共烧结工艺来制备管状双层α-氧化铝膜。

在本文中，解决了双层α-氧化铝膜共烧结中两个膜层之间的收缩不匹配的问题，并对制备的双层α-氧化铝膜进行表征，并优化了共烧结温度。

实验结果表明，两个膜层的烧结收缩过大不匹配可能导致裂纹和大孔隙等缺陷，而共烧结过程中两个膜层之间适度的收缩不匹配是有益的。

在1300℃下共烧结制备的膜的SEM图像显示膜表面无缺陷且界面粘合良好。

超声波处理不会损害通过在1300℃下共烧结合成的膜的微观结构和渗透性。

总结：纳米材料是现在一大热门的研究方向，而合成新型的纳米材料最关键的就是对材料进行微观的调控、修饰以及对其结构、性能的表征。

这些是经典的合成无定形或α-氧化铝纳米材料的方法（如凝胶法、沉淀法、燃烧法、研磨法等）和常用的表征手段（BET、XRD、SEM、TEM等）。

由于α-Al2O3性能优异，被研究的较多，而有关无定形Al2O3的研究较少，但对无定形Al2O3的一些物理性质表征结果表明在某些条件下无定形Al2O3有较高的稳定性，这或许可以成为一些研究的方向。