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青海盐湖所制备出形貌和晶形结构可控的α-Al2O3粉体
2019-11-19 | 编辑:文献情报与编辑部 | 【  】【打印】【关闭

    α-Al2O3粉体具有优异的电学、光学、力学、吸波、耐热、耐腐蚀等性能,是一种广受高新技术领域和学术界普遍关注的先进陶瓷原材料。随着科技的飞速发展,α-Al2O3粉体的制备方法日新月异,且其应用性能与其制备方法有密不可分的联系。目前,以铝矾土为原材料采用拜尔法制备的α-Al2O3粉体纯度为99.6-99.9%,可应用于耐火材料、火花塞、IC基片等。而纯度>99%α-Al2O3粉体则可应用于高压钠灯用透光管、时钟窗口用蓝宝石等单结晶材料、高强度陶瓷工具、磁带磨料等领域。且其在显等离子体显示材料(PDP)、锂离子电池隔离膜、绿色照明节能灯用三基色荧光粉、发光二极管衬底材料、高活性吸附剂等新兴领域中也呈现日益增长的应用趋势。 

  然而,传统意义上的α-Al2O3粉体由于晶粒尺寸大、强度和韧性等综合性能低等原因满足不了上述高端领域中的应用需求。因此,制备性能优异的高纯α-Al2O3粉体具有非常重要的社会效益和经济价值。 

  虽然利用铝粉和水之间的直接水解法制备的α-Al2O3粉体纯度高(3N级以上)、能耗低、无环境污染等问题,具有较高的产业化应用前景,但是如何实现水解反应可控进行、制备出形貌和晶形结构可控的α-Al2O3纳米粉体仍是该种制备方法需要突破的技术瓶颈。针对此问题,青海盐湖所海春喜研究员团队基于多年的研究经验,首先通过共溶剂筛选解决了水解反应剧烈、可控性不强的问题,成功制备出具有微米-纳米尺寸特征的六角星状γ-Al(OH)3前驱体;再次通过采用水热处理直接水解产物的方法得到了高纯、晶形结构单一的γ-AlOOH前驱体,该方法反应体系简单、清洁环保;并根据不同类型的氢氧化铝前驱体的纯度、结构、形貌、和分散性特征,分别系统研究、探讨了其结构和形貌随焙烧条件的变化规律及形成机理。这些技术为低能耗、高产率成功制备高品质氢氧化铝前驱体(γ-Al(OH)3γ-AlOOH)α-Al2O3粉体奠定了较好的技术基础。详情请见《盐湖研究》2019年第3期——盐湖化学专刊“研究亮点”:1-10页。 

   

  1. 将水解反应所得前驱体材料在不同温度下进行水热处理后得到样品的FE-SEM图。 

   

  2. 采用不同前驱体在不同焙烧条件下所得α-Al2O3样品的FE-SEM(a) 短纤维状, (b) 六角星状,(c) 笼状,(d) 球状。 

 

 

 

 

 

 

 

    

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