氧化鋁,通常稱為“鋁氧”,是一種白色無定形粉狀物,俗稱礬土。氧化鋁無臭、無味、質極硬,易吸潮而不潮解。氧化鋁有多種晶型,常見的是α和γ,工業上常用的是α形,屬于六方***密堆積,熔點,硬度高,不溶于酸堿耐腐蝕,絕緣性好。氧化鋁可用作分析試劑、有機溶劑的脫水、吸附劑、有機反應催化劑、研磨劑、拋光劑、冶煉鋁的原料以及耐火材料。中國具有較豐富的鋁土礦資源,迄今已探明保守儲量23億噸,位居世界第4,同時,中國是全球***大的氧化鋁生產國。
氧化鋁粉的外觀呈白色結晶粉末或細砂狀,主要是鋁礬土通過拜耳法制備而來,除大部分用于鋁的冶煉,還用于制作耐火材料、陶瓷等。高純度超細的氧化鋁粉具有良好的燒結性能,使用于LED用藍寶石晶體原料、三基色熒光粉、長余輝熒光粉、高壓鈉燈管、玻璃添加劑、電子陶瓷、催化劑載體等領域。
工業上氧化鋁粉的制備方法主要是拜耳法、硫酸鋁銨熱解法、碳酸鋁銨熱解法和機械研磨法。拜耳法是用偏鋁酸鈉溶液進行數次脫硅、除鐵、分解、洗滌等工序制取高純氫氧化鋁,然后通過高溫焙燒、洗滌等工序制成高純超細氧化鋁。硫酸鋁銨和碳酸鋁銨熱解法是將氫氧化鋁制成銨明礬,經過熱分解,再經過老化、沉降、過濾和烘干***終獲得高純氧化鋁粉。機械研磨法是氧化鋁在高能量研磨設備的研磨下,達到亞微米粒級以至納米粒級,用這種方法制得的氧化鋁粉表面缺陷多,燒結活性也較好,另外具有成本低廉,制備方便,產量高等優點。
氧化鋁粉用作研磨劑,并用于制坩堝、陶瓷、耐火材料等,同時,降低氧化鋁粉的粒度,有利于制備性能優良的陶瓷制品。高純的氧化鋁粉主要用于制備人工晶體(人造寶石)、高壓鈉燈透明氧化鋁管、長余輝熒光粉、三基色節能燈用稀土鋁酸鹽系列發光材料、精密電子元件(集成電路基片)與切削刀具等制品。
在氧化鋁粉作為催化劑時,成為活性氧化鋁粉。活性氧化鋁粉對氣體、水蒸氣和某些液體的水分有選擇吸附本領。吸附飽和后可在約175-315℃加熱除去水而復活。吸附和復活可進行多次。除用作干燥劑外,還可從污染的氧、氫、二氧化碳、天然氣等中吸附潤滑油的蒸氣。并可用作催化劑和催化劑載體和色層分析載體。工業活性氧化鋁產品都是靠快速脫水法生產的。
在不同純度方面,99.99%高純氧化鋁粉主要用于高壓鈉燈,新型發光材料,特殊陶瓷,高級涂層,三基色,催化劑及一些高性能材料。99.995%高純氧化鋁粉主要用于LED人造藍寶石晶體,高級陶瓷,PDP熒光粉及一些高性能材料。
在不同粒徑方面,氧化鋁粉的生產工藝越來越高,已經可以生產1微米以下的氧化鋁粉。納米氧化鋁粉添加到各種丙烯酸樹脂,聚氨酯樹脂,環氧樹脂,三聚氰胺樹脂,硅丙乳液等樹脂的水性液體中,添加量為5%到10%,可以提高樹脂的硬度,硬度可達6-8H,完全透明。
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