α-Al2O3微粉制備與表征.pdf

1、本文主要研究了球磨時(shí)間、氧化鋁顆粒粒徑、酸處理、煅燒制度和礦化劑種類對(duì)氧化鋁α相變的影響。采用激光粒度分析儀、X射線衍射儀和掃描電子顯微鏡對(duì)所得到的α-Al2O3粉體進(jìn)行表征。分析并討論了球磨時(shí)間、氧化鋁粒徑、酸溶液的種類和濃度、一步煅燒和二步煅燒以及添加劑的種類和加入量對(duì)所形成的α-Al2O3的微觀形貌和二步煅燒的影響，為今后制備性能優(yōu)異的α-Al2O3粉體提供相關(guān)的理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　(1)當(dāng)煅燒溫度高于1000℃時(shí)，試樣中

2、α-Al2O3的含量和晶粒尺寸均隨著前期球磨時(shí)間的增加呈先增大后減小再增大再減小的趨勢(shì)。并且當(dāng)煅燒溫度為1100℃時(shí)，試樣中有明顯的蠕蟲狀α-Al2O3晶粒產(chǎn)生。
　　(2)采用酸處理工藝有利于在低溫煅燒條件下提升α相變轉(zhuǎn)化率。隨著HCl溶液濃度的升高，煅燒后試樣中氧化鋁α相變轉(zhuǎn)化率逐漸增大，其晶粒尺寸也逐漸增大;隨著煅燒溫度的升高，試樣中γ和θ相氧化鋁含量逐漸降低，α-Al2O3含量逐漸增多，晶粒尺寸逐漸增大;當(dāng)煅燒溫度高于10

3、00℃時(shí)，酸處理后試樣中有層狀和蠕蟲狀α相氧化鋁產(chǎn)生。當(dāng)采用HNO3溶液進(jìn)行處理并且煅燒溫度高于700℃時(shí)，隨著HNO3溶液濃度的升高，煅燒后試樣中氧化鋁α相變轉(zhuǎn)化率逐漸減小，其晶粒尺寸逐漸增大，并且在相同煅燒溫度下α相變轉(zhuǎn)化率低于HCl溶液處理后的試樣。另外，上述所制備出的氧化鋁水化物采用二步煅燒法可促進(jìn)低溫下α-Al2O3粉體的制備。
　　(3)當(dāng)添加劑加入量≤0.5wt％和煅燒溫度＞1000℃時(shí)，Na2CO3、NaCl和Na

4、3C6H5O7對(duì)氧化鋁α相變起到促進(jìn)作用。隨著MgO、Mg(OH)2·4MgCO3·xH2O和MgCl2添加量的增大，試樣中α-Al2O3含量和晶粒尺寸逐漸減少。這主要由于在高溫條件下MgO揮發(fā)性高于Al2O3，進(jìn)而其可在過(guò)渡相氧化鋁表面進(jìn)行沉積，阻礙氧化鋁顆粒直接的接觸達(dá)到抑制氧化鋁相變的過(guò)程。將SiO2加入到γ-Al2O3進(jìn)行煅燒處理制備α-Al2O3時(shí)，隨著SiO2加入量逐漸增加，試樣中氧化鋁α相變轉(zhuǎn)化率逐漸上升。這主要是由于試樣