纳米氧化铝

纳米氧化铝的制备方法
3、液相法 液相法制备纳米氧化铝粉体通常是选择
一种或几种可溶性铝盐，按成分计量配成 溶液，使各元素呈离子或分子态，然后再 用另一种沉淀剂将所需物质均匀沉淀，结 晶出来，最后经热处理制得纳米氧化铝粉 体。
纳米氧化铝的制备方法
3.1溶胶—凝胶法 溶胶一凝胶法是利用无机铝盐或醇铝盐的水
根据氧化铝的晶型转变温度不同，氧化铝又分为低温型和 高温型。已经确定的氧化铝有α，β，γ，θ，κ，η，ρ，χ 等 几种。其中最主要的是γ-氧化铝和α-氧化铝。氧化铝随温 度不同晶型发生转化的顺序为：
纳 米 氧 化 铝
机
硫 酸
碳 酸
化 学
械铝铝 气
化铵铵 相
学 法
热 解 法
热 解 法
沉 积 法
激 光 诱 导 气 相 沉 积 法
产生氧化铝蒸气， 冷却得到纳米氧化铝。 该法具有表面清洁、无粘结、 粒度分布均 匀、 可精确控制等优点， 产物粒径可从几 纳米到几十纳米。
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2.3 等离子体法 等离子气相合成法可分为直流电弧等离子体法、
高频等离子体法和复合等离子体法等。直流电弧 等离子体法利用电弧间产生高温， 在反应气体等 离子化的同时， 电极熔化或蒸发； 高频等离子体 法能量利用率低， 产物稳定性差； 复合等离子体 法不需电极， 产物纯度、 生产效率、 系统稳定 性都较高。 等离子体法还可以通过加热气体使之 变为等离子气体，进而在等离子气体气氛下使铝 盐与空气发生反应，最后骤冷产物凝聚成微小的 颗粒，生成的氧化铝产物可以在反应容器的壁上 收集。
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3.2 微乳液反应法 由于沉淀法和醇铝水解法所得到的氧化铝微
粒径分布较大， 有人提出了用微乳液反应法制备 纳级氧化铝细微粒。此类方法考虑到微乳液的特 殊构， 特别是有机相包围着水相的 W/O型微乳 体， 金属盐类可以溶解在水相中， 形成极其微小 而被面活性剂或油相包围着的水核。在这些水核 中发沉淀反应所产生的微粒可以十分微小， 而且 也很匀，且整个制备过程可以严格重复。但是由 于所得粒子过细， 固液分离较难进行， 抽滤和离 心分离果不好。
本课题研究的目的与意义
二 、 氧化铝是在地壳中含量非常丰富的一种 氧化物。而具有量子效应的纳米氧化铝粉 体还可带来高化学活性、高比表面能、独 特光吸收作用等各种优异性能，可广泛应 用于冶金、机械、化工等领域。因此研究 和开发纳米氧化铝材料的制备工艺及其应 用，具有重要的社会效益和经济价值。
氧化铝的分类
纳米氧化铝的制备方法
2.1 化学气相沉积法 该方法是使氯化铝溶液在远离热力学的
临界反应温度下，形成过饱和蒸汽压，与 氧气反应， 生成氧化铝，并自动聚成晶核； 晶核在加热区不断长大， 聚集成颗粒； 随 着气流进入低温区，颗粒长大、聚集、晶 化停止，最终收集到纳米氧化铝粉体。
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2.2 激光诱导气相沉积法 该法主要利用激光照射铝靶， 使之融化
等溶 离胶
子凝 体胶 法法
—
微相 乳转 液移 反分 应离 法法
沉 淀 法
水 热 合 成 法
百度文库
氧介 醇化孔 盐铝纳 水纳米 解米氧 法 纤化
维铝
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1 、固相法 固相法是将金属铝或铝盐直接研磨或加热 分解后， 再经过煅烧处理， 发生固相反应 后直接得到纳米氧化铝的一种方法。
纳米氧化铝的制备方法
纳米氧化铝的制备方法
3.3 水热合成法 水热合成法作为液相制备纳米粒子的一种新
方，近些年引起人们的重视。水热法就是在特制 的密闭反应容器 (高压釜) 里，采用水溶液作为反 应介质，通过对反应 容器加热，创造一个高温、 高压反应环境，使得通常难溶或不溶的物质溶解 并且重结晶，用来生长各种单晶， 是制备超细、 无团聚或少团聚、 结晶完好的粉体材料的一种新 工艺新方法。
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1.2 硫酸铝铵热解法 硫酸铝铵热解法是把硫酸铝铵加热分解，
得到氧化铝粉体的制备方法。有报道 通过 聚乙二醇改性可以制得平均粒径25nm的氧 化铝，硫酸铝铵热解法可以运用于大规模 生产，但是反应中出现等有害气体SO2而会 引起环境污染。
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1.3 碳酸铝铵热解法 该法先把硫酸铝铵加人碳酸氢铵使之反
本课题研究的目的与意义
一 、 纳米材料是指其一维尺度小于100nm，且具有常规材料 乃至常规微细粉末材料所不具备的许多反常特性的一类材 料。氧化铝与其他材料相比，它具有许多独特、优良的性 能， 如高熔点( 2015℃)、 较高的室温和高温强度，高的 化学稳定性 和接点介电性能， 电绝缘性好，硬度高( 莫氏 硬度9)，耐磨性好且成本低廉。因而氧化铝陶瓷可用于制 造高速 切削工具， 高温热电耦套管、 化工高压机械泵零 件、内燃机火花塞、人工关节及航空磁流体发电材料等多 种陶瓷器件。纳米氧化铝材料的特殊光电特性、高磁阻现 象、非线性电阻现象、在高温下仍具有的高强、高韧、稳 定性好等奇异特性，以及各种纳米粉体材料共有的小尺寸 效应、表面界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应， 使其在催化、滤光、光吸收、医药、磁介质及新材料等领 域有广阔的应用前景。
解和聚合反应制备氢氧化铝溶胶，待胶体稳定后， 再干燥浓缩成透明凝胶，在不同热处理条件下煅 烧，可得不同晶型的纳米氧化铝。其中控制溶胶 凝胶化的主要参数有溶液的PH、 溶液浓度、反应 温度和时间等。通过改变工艺条件，可制备出粒 径小、粒径分布窄的纳米氧化铝， 并会因条件不 同得到不同形态的氧化铝产物。
1.1 机械化学法 机械化学法是将铝粉与其他金属氧化物在球
磨条件下进行固相反应生成氧化铝粉末。通过对 ZnO和铝进行球磨，使得ZnO和铝发生固相反应， 并使ZnO被还原成锌，铝被氧化成氧化铝，以此 得到10～50nm的无定形氧化铝粒子。这种反应所 需要的温度要远低于燃烧反应，可以在较低的温 度环境下控制反应逐步进行，因而可应用于抗腐 蚀、抗磨涂层以及金属模板复合物增强材料的制 备中。
应转化为碱式碳酸铝铵，再把高纯的碱式 碳酸铝铵加热分解，粉体再经过转相和粉 碎，得到高纯超细氧化铝粉体。该法其实 是对硫酸铝铵热解中硫酸铝铵分解排放出 有害气体SO2的情况而做的改良。
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2 、气相法 气相法是直接使物质在气态下发生物理、
化学反应，并在冷却过程中形成纳米粉体 的方法。