2025-01
耐材之窗耐火原料指數(shù)
綜合指數(shù)
  • 綜合指數(shù)：202.82
  • 上月：203.62
  • 環(huán)比： -0.39%
  • 去年同期：187.36
  • 同比： +8.25%
產(chǎn)品指數(shù)
  • 鋁礬土：175.00 上月：175.00 環(huán)比： 0.00% 去年同期：159.00 同比： +10.00%
  • 碳化硅：98.00 上月：98.00 環(huán)比： 0.00% 去年同期：106.00 同比： -8.00%
  • 鱗片石墨：100.00 上月：100.00 環(huán)比： 0.00% 去年同期：120.00 同比： -17.00%
  • 燒結(jié)鎂砂：208.00 上月：208.00 環(huán)比： 0.00% 去年同期：204.00 同比： +2.00%
  • 普通電熔鎂砂：138.00 上月：138.00 環(huán)比： 0.00% 去年同期：129.00 同比： +6.00%
  • 棕剛玉：138.00 上月：138.00 環(huán)比： 0.00% 去年同期：127.00 同比： +9.00%
  • 白剛玉：141.00 上月：141.00 環(huán)比： 0.00% 去年同期：95.00 同比: +48.00%
  • 棕剛玉：138.00 上月：138.00 環(huán)比： 0.00% 去年同期：127.00 同比： +9.00%
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高純氧化鋁(Al2O3)常用制備方法比較

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發(fā)布時間：2021-05-16

國外關(guān)于高純Al2O3制備技術(shù)的研究較早，尤其在采用新技術(shù)制備超細(xì)高純Al2O3方面獲得了一些較好的成果。以下是一些具有代表性的研究成果：美國Chen．Y. J. 用氣相法制備出30-50nm無團(tuán)聚Al2O3粒子；意大利E. Borsella用氣相熱解法以三甲基Al(CH3)3和N2O作為原料，并加入C2H4作為反應(yīng)敏化劑，用CO2激光加熱的條件下進(jìn)行反應(yīng)，然后在1200-1400℃下進(jìn)行熱處理成功合成粒徑為15-20nm的氧化鋁粒子；日本專利用蒸發(fā)冷凝法，用氧化鋁陶瓷(純度99．99％)為蒸發(fā)源，放在壓力為0.01 Pa的真空器中，通入O2、CO2、CO，壓力保持在15 Pa左右，CO2的激光照射氧化鋁陶瓷使其蒸發(fā)，蒸發(fā)出的Al2O3在早期迅速冷卻得到超細(xì)高純Al2O3。

目前，國內(nèi)外高純超細(xì)氧化鋁粉體的制備方法有多種，但到現(xiàn)在為止實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)僅有硫酸鋁按熱解法、碳酸鋁按熱解法和異丙醇鋁水解法三種。其中硫酸鋁按熱解法及碳酸鋁按熱解法均屬于熱分解法。采用硫酸鋁按熱解法生產(chǎn)的超微粉一次粒子較細(xì)、團(tuán)聚較輕，但此工藝過程中有大量的SO2產(chǎn)生，污染嚴(yán)重。采用碳酸鋁銨分解法生產(chǎn)雖無SO2污染，但粉體粒度及團(tuán)聚情況較前者差。異丙醇鋁水解法屬于液相法，這種液相工藝可以制得一次粒子較細(xì)的超微γ- Al2O3 (10 nm)，但團(tuán)聚嚴(yán)重，經(jīng)高溫煅燒后得到的α- Al2O3粒度為0.2~0.3 μm。處于實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)階段的技術(shù)大致有:氯化汞活化水解法、等離子體法、噴霧熱解法、低碳烷基鋁水解法、水熱法、水析絡(luò)合法、溶膠一凝膠法等、改良拜耳法等。

表1及表2將幾種常見高純?nèi)趸X制備方法的發(fā)展程度、優(yōu)缺點(diǎn)以及制得的三氧化二鋁產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行了對比。

國內(nèi)生產(chǎn)高純超細(xì)氧化鋁粉體的單位很多但真正能批量生產(chǎn)并有一定市場份額的屈指可數(shù)。主要生產(chǎn)廠有山東鋁廠研究院、河南濟(jì)源特種氧化鋁廠、鄭州輕金屬研究院以及廣州、大連和河南等地，產(chǎn)品以中低檔氧化鋁(99．8～99．98％)為主，高純氧化鋁(>99．99％)的產(chǎn)量較小。主要用于高壓鈉燈半透明陶瓷管的生產(chǎn)。

表1幾種常見三氧化二鋁制備方法對比

方法

種類

發(fā)展程度

優(yōu)缺點(diǎn)

鋁銨礬熱解法

固相法

工業(yè)化生產(chǎn)

周期長、成本高、有殘余硫

碳酸鋁胺熱解法

固相法

工業(yè)化生產(chǎn)

周期長、成本高

異丙醇鹽水解法

液相法

工業(yè)化生產(chǎn)

周期長、成本高

高純鋁活化水解法

液相法

技術(shù)開發(fā)后期

周期短、無污染、成本低

改良拜耳法

液相法

技術(shù)開發(fā)后期

成本低、粒度粗、純度低

溶膠-凝膠法

液相法

研發(fā)階段

周期長、成本高

共沉淀法

液相法

研發(fā)階段

周期長、成本高

水熱法

液相法

國外部分公司采用

反應(yīng)條件苛刻、成本高





表2 不同方法制得的Al2O3性能對比

性質(zhì)

硫酸鋁銨熱解法

溶膠-凝膠法

氯乙醇法

火花放點(diǎn)法

碳酸鋁銨熱解法

改良拜耳法

高純鋁活化水解法

晶相

α

α

α

α

α

α

α

純度

＞99.98

＞99.995

＞99.99

＞99.99

＞99.99

＞99.99

＞99.99

雜質(zhì)含量

Na

＜100

＜3

＜10

6

＜10

＜30

＜8

Si

50

＜8

10

20

＜30

＜5

＜10

Mg

＜3

＜3

-

-

＜5

-

＜10

Cu

＜1

＜3

-

-

-

-

＜7

Fe

20

＜8

15

25

＜20

8

＜10

中央粒徑d50(μm)

0.3

0.1-0.3

0.6

0.83

0.35

0.5

-

比表面積 (m2/g)

6±1

9-16

5-40

5.3

10

-

-

當(dāng)量球徑dBET(μm)

0.2-0.3

0.09-0.17

0.04-0.3

0.29

0.15

-

-

團(tuán)聚參數(shù)d50/dBET

1-1.5

0.6-3

2-15

2.9

2.3

-

-

松裝密度g/cm3

0.5-0.6

0.7-10

0.20

0.40

0.40

0.80

-

國產(chǎn)氧化鋁粉體的優(yōu)勢是價格較低，近年來雖然國產(chǎn)高純氧化鋁粉體在純度以及微量雜質(zhì)元素上實(shí)現(xiàn)了突破但是還存在以下幾個問題：第一粉體批次的穩(wěn)定性相對較差；第二粉體的粒度分布及團(tuán)聚情況還沒有得到很好的研究，因此，用國產(chǎn)粉體制備的半透明氧化鋁陶瓷總是存在一些問題，無法與進(jìn)口高純氧化鋁粉體相提并論。產(chǎn)品附加值低，難以進(jìn)入國際高端市場。

 

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