α-Al2O3粉體的廉價制備及性能研究.pdf

1、本文以合金鋁一水反應(yīng)法制氫的副產(chǎn)品為主要原料,在實(shí)驗(yàn)室條件下制備了超細(xì)α-Al2O3粉體,并對其進(jìn)行了相關(guān)性能表征和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。結(jié)合化學(xué)成分分析、物相組成分析、差熱分析,研究了合金鋁一水反應(yīng)法制氫副產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能。探討了干燥方法、礦化劑種類、煅燒溫度、保溫時間對粉體試樣物相和粒徑的影響。通過場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、X-射線衍射儀(XRD)、綜合熱分析儀(TG-DSC)、全自動BET比表面積分析儀等儀器設(shè)備對粉體試樣進(jìn)行了

2、系列性能表征。研究了由粉體料制得的塊狀試樣的常溫性能和燒結(jié)性能,得到了如下主要結(jié)論:
　　 1.干燥后的合金鋁-水反應(yīng)法制氫的副產(chǎn)品為單斜型三羥鋁石,純度高達(dá)99.58％,雜質(zhì)含量少、比表面積大,孔徑分布窄,粒度細(xì),經(jīng)1300℃×3h高溫處理后可完全轉(zhuǎn)化為α-Al2O3,故該合金鋁一水反應(yīng)法制氫的副產(chǎn)品可作為制備超細(xì)α-Al2O3粉體的原料。
　　 2.以十二烷基苯磺酸鈉作為分散劑時,在200ml水分散100g實(shí)驗(yàn)原料的

3、條件下,加入制氫副產(chǎn)品的0.45wt%的十二烷基苯磺酸鈉即可達(dá)到較好的分散作用。相比較于烘箱干燥技術(shù),選擇微波干燥可以有效的控制干燥過程中粉體的團(tuán)聚。
　　 3.添加1%的ZnF2作為相變促進(jìn)劑,1%的納米α-Al2O3作為晶種,實(shí)驗(yàn)所得粉體在1200℃下即可完全轉(zhuǎn)化為α-Al2O3,最佳保溫時間為3h。粉體的比表面積為6.17 m2/g,平均粒徑為244nm,孔徑主要分布在10～100nm間。
　　 4.添加1%的Al

4、F3作為相變促進(jìn)劑,1%納米℃α-Al2O3作為晶種,實(shí)驗(yàn)所得粉體在1200℃下即可完全轉(zhuǎn)化為α-Al2O3,最佳保溫時間為1h,中位粒徑為5.575μm,顆粒尺寸均勻,分散性較好,粉體顆粒形貌為板狀結(jié)構(gòu)。
　　 5.分別以對照試樣和添加了ZnF2、十二烷基苯磺酸鈉、納米α-Al2O3制備出的α-Al2O3粉體作為原料,在230MPa下壓制成φ20mm的圓柱試樣,經(jīng)過不同溫度的煅燒處理后發(fā)現(xiàn),未添加外加劑試樣在煅燒過程中晶粒呈圓