推薦新聞
聯(lián)系方式
聯(lián)系人:王經(jīng)理 電 話:029-63618609 手 機(jī):13571957961 地 址:西安市西咸新區(qū)新興紡織產(chǎn)業(yè)工業(yè)園
制備球形氧化鋁的7種方法
發(fā)布時(shí)間:2021-12-15 10:58 點(diǎn)擊量:
制備球形氧化鋁的方法做了一些簡(jiǎn)單的歸納總結(jié),每種制備方法都有各自的特點(diǎn):均相沉淀法比較溫和,但是為了獲得球形粉末,通常必須使用硫酸鋁為原料,因此在煅燒階段會(huì)產(chǎn)生有害的硫化物;在溶膠-乳液-凝膠法中,為了形成乳濁液,使用了大量的有機(jī)溶劑和表面活性劑,乳濁液中的球形粉末的分離過(guò)程非常繁瑣,并且在干燥和煅燒階段不容易保持粉末的球形;滴球法適用于制備大粒徑且尺寸均一的球形氧化鋁,但是使用熱油和必須保持溶膠長(zhǎng)時(shí)間滴落是滴球法的缺點(diǎn);由于模板的性能決定了粉末最終的外觀,所以在模板法中必須使用符合嚴(yán)格要求的模板劑;氣溶膠分解法和噴射法適用于生產(chǎn)微米級(jí)到納米級(jí)球形氧化鋁粉末,雖然反應(yīng)設(shè)備復(fù)雜,但容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
制備球形氧化鋁的7種方法如下:
1.均相沉淀法
均相溶液中的沉淀過(guò)程是晶核形成,然后聚集長(zhǎng)大,最后從溶液中析出的過(guò)程,通常是非平衡態(tài)的,但如果能夠使沉淀劑在均相溶液中的濃度降低,甚至是緩慢地生成,那么就會(huì)均勻地生成大量的微小晶核,最終形成的細(xì)小沉淀顆粒會(huì)均勻地分散在整個(gè)溶液當(dāng)中,而且會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持一種平衡狀態(tài),這種獲得沉淀的方法稱為均相沉淀法。以Al2(SO4)3、Al(NO3)3和尿素為原料,在油浴98℃的條件下,依靠尿素緩慢水解產(chǎn)生的氫氧根為沉淀劑,制得了球形氫氧化鋁前驅(qū)體,并可通過(guò)調(diào)整SO42-與NO3-的比例來(lái)調(diào)節(jié)前驅(qū)體顆粒的尺寸,前驅(qū)物煅燒后仍可保持球形形貌。用Al2(SO4)3高溫制備氫氧化鋁溶膠,得到的膠體粒子也有非常好的球形形貌。用此法以Al2(SO4)3和尿素為原料,在不同條件下制備了球形和空心球形的氧化鋁粉體,對(duì)于均相沉淀法,如果得到的沉淀顆粒的尺寸在膠體粒子的范圍內(nèi),那么此法也稱為溶膠凝膠法。除了SO42- 存在的條件,通常情況下通過(guò)溶膠粒子的凝膠化來(lái)最終形成球形率較高的氧化鋁粉體是比較困難的,因此人們想到借助乳化技術(shù),這就形成了溶膠-乳液-凝膠法。
2.溶膠-乳液-凝膠法
此方法是在溶膠凝膠法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,為了得到球形的粉體顆粒,人們利用油相和水相間的界面張力制造微小的球形液滴,使溶膠粒子的形成及凝膠化都被限定在微小的液滴中進(jìn)行,最終獲得球形的沉淀顆粒。利用醇鋁水解,經(jīng)過(guò)溶膠凝膠過(guò)程制備球形氧化鋁粉體,其中溶解醇鋁的辛醇占50%,乙腈溶劑占40%,分散水的辛醇和丁醇分別占9%和1%,并且用羥丙基纖維素作分散劑,得到了球形度非常好的球形γ-氧化鋁粉體.
3.滴球法
滴球法是將氧化鋁溶膠滴入到油層(通常使用石蠟、礦物油等)中,靠表面張力的作用形成球形的溶膠顆粒,隨后溶膠顆粒在氨水溶液中凝膠化,最后將凝膠顆粒干燥、煅燒形成球形氧化鋁的方法。這種方法是對(duì)溶膠-乳液-凝膠法在工藝上的進(jìn)一步改進(jìn),將乳液技術(shù)應(yīng)用于溶膠的老化階段,并且保持油相不動(dòng),省去了粉體與油性試劑的分離處理。
4.模板法
模板法是以球形原料作為過(guò)程中控制形態(tài)的試劑,產(chǎn)品通??招模蛘呤呛藲そY(jié)構(gòu)。以商業(yè)微米球形鋁粉為原料,用硫酸酸化鋁粉表面,然后滴加氨水使鋁粉顆粒表面形成薄水鋁石結(jié)構(gòu),再經(jīng)高溫煅燒得到空心氧化鋁粒子。模板法是制備空心球體的好方法,但對(duì)模板劑的要求較高,制備過(guò)程步驟多,不易操作。
5.氣溶膠分解法
氣溶膠分解通常是以鋁醇鹽為原料,利用鋁醇鹽易水解和高溫?zé)峤獾男再|(zhì),并采用相變的物理手段,將鋁醇鹽氣化,然后與水蒸汽接觸水解霧化,再經(jīng)高溫干燥或直接高溫?zé)峤?,從而?shí)現(xiàn)氣-液-固或氣-固相的轉(zhuǎn)變,最終形成球形氧化鋁粉體。由霧化部分和反應(yīng)部分組成的復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置是這種方法的關(guān)鍵。并在特殊設(shè)計(jì)的含有水蒸汽的室內(nèi)水解,生成水解了的仲丁醇鋁液滴,從而形成了一種水合氧化鋁氣溶膠,熱處理后形成球形水合氧化鋁粉體,圖7中右側(cè)為球形氧化鋁粉體的SEM照片。
6.射頻感應(yīng)等離子體法
射頻等離子體球化處理氧化鋁粉末,利用射頻等離子體具有能量密度高、加熱強(qiáng)度大、等離子體炬的體積大、處理材料工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),由于沒(méi)有電極,不會(huì)因電極蒸發(fā)而污染產(chǎn)品,能夠保證氧化鋁的純度;另外,形狀不規(guī)則的氧化鋁顆粒由攜帶氣體通過(guò)加料槍噴入等離子體炬中,被迅速加熱而熔化,熔融的顆粒在表面張力的作用下形成球形度很高的液滴,并在極短的時(shí)間內(nèi)迅速凝固,從而形成球形的顆粒。
7.噴射法
噴射法制備球形氧化鋁的實(shí)質(zhì)是在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)相的轉(zhuǎn)變,利用表面張力的作用使產(chǎn)物球形化,根據(jù)相轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)又可以分為噴霧熱解法、噴霧干燥法和噴射熔融法。將AlCl3、Al2(SO4)3、Al(NO3)3溶液通過(guò)霧化作用形成球形液滴,經(jīng)過(guò)高溫?zé)峤馍汕蛐畏勰?,此過(guò)程需要900℃的熱分解溫度,耗能較大。筆者先將鋁鹽溶液與氨水反應(yīng)制成氧化鋁溶膠,再將氧化鋁溶膠在150-240℃下噴霧干燥,也可以得到球形產(chǎn)物。
上一篇:氧化鋁陶瓷制品的應(yīng)用性能 | 下一篇:動(dòng)力電池行業(yè)的未來(lái)展望
相關(guān)產(chǎn)品
熱點(diǎn)資訊
- 制備球形氧化鋁的7種方法2021-12-15
- 氮化硅陶瓷在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用2021-12-15
- 2017年氧化鋁價(jià)格逐漸上漲,下游2021-12-15
- 特種陶瓷干壓成型法成型工藝2021-12-15
- 晶圓陶瓷搬運(yùn)手臂2022-01-06
- 氧化鋯陶瓷的運(yùn)用發(fā)生了哪些重大2021-12-15
- 先進(jìn)功能陶瓷的材料性點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)2021-12-15
- 氧化鋁陶瓷制品的應(yīng)用性能2021-12-15