超细氧化铝粉体的制备工艺及其性能.pptx

超超细氧化氧化铝的制的制备工工艺及性能研究及性能研究导 师：王松林答辩人：王建国专 业：金属材料工程 二0一二年六月目目录1.超细氧化铝的研究现状2.超细氧化铝的制备方法3.超细氧化铝的性能及用途4.结论超细氧化铝发展现状：具有优良的机械、物理性能，强度、硬度很高，广泛应用于防腐、耐磨、耐火材料。Al2O3超细粉体制备方法：1、气相法：利用气体或者通过各种手段将物质变成气体，使之在气态下发生物理、化学反应，在冷却过程形成超细粉体。2、液相法：选择一种或多种可溶性金属盐，按成份计量配成溶液。使各元素呈离子或分子态，再用一种沉淀剂，将所需物质沉淀，结晶，经脱水或加热等而制得超细粉。3、固相法：是通过物理方法来制取，其又可分为机械法和固相反应法。图1 超细高纯Al2O3粉体机械粉碎法制备超细氧化铝粉体原理：就是利用介质和物料之间的相互研磨和冲击使物料粉碎，从而生产出超细氧化铝粉体，以达到改善Al2O3性能的目的。所用设备：球磨机、高能球磨机、行星磨、塔式粉碎机和气流磨。其中最常用的是球磨机。1、机械法制备超细氧化铝超细Al2O3制备工艺图2 研磨设备2012年4月10日2、利用粉煤灰制备超细氧化铝图3 粉煤灰1、优点：原料丰富，成本低廉，可以变废为宝合理利用资源。2、缺点：粉煤灰中氧化铝活性差，难以提取，需要对其进行活化处理。7(3Al2O3.2SiO2)+2SiO2+68CaCO3 3(12CaO.7Al2O3)+16(2CaOSiO2)+68CO 2NaAlO2+CO2+3H2O 2Al(OH)3+Na2CO3 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O 制备过程中的反应：8/11/20243、超声场中湿法制备氧化铝纳米粉制备工艺：热过滤和重结晶提纯后的铝铵钒和碳酸氢铵配制成一定浓度的水溶液 置于一定频率的超声场中。图4 氧化铝纳米粉反应过程：反应搅拌均匀化陈化烘干煅烧转相得到氧化铝超细粉体 NH4Al(SO4)2+4NH4HCO3 NH4Al(OH)2CO3+2(NH4)2SO4 +3CO2 +H2O 超声场的作用：控制陈化时前驱体颗粒尺寸不要太大，破坏颗粒便面氢键，其冲击波是生长中的晶粒破碎而增大形核率。8/11/20244、热分解法制备超细高氧化铝制备流程：一般是胶体制备、干燥、煅烧。在制备过程中要注意采取措施防止颗粒团聚，影响煅烧后Al2O3粉体粒径。Al(NO3)3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4NO3 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 图5 超细活性氧化铝影响因素：主要的影响因素有干燥方式，硝酸铝乙醇溶液的浓度，前驱体结晶时的反应温度。8/11/2024超细氧化铝的性能及用途性能：超细晶氧化铝不仅具有高强度、高模量、耐高温等优良机械性能，而且还有很好的高温抗氧化性，耐腐蚀性和电绝缘性。图6 各种氧化铝陶瓷制品用途：以纳米a-Al2O3 粉体为原料制备Al2O3 陶瓷及其陶瓷复合材料等得到了广泛的应用，它为降低陶瓷材料的烧结温度，改善制品的微观结构，提高材料的力学性能。超细氧化铝粉体在制备弥散合金等新型材料领域也有很大的作用。8/12/2024结论 1、研磨时间是影响机械法所制备的Al2O3粉体粒径大小最重要的因素，但当粒径趋向某一值后，继续增加研磨时间，颗粒粒径的变化不再明显。2、粉煤灰中所含氧化铝活性很差，提取困难，需要对粉煤灰进行改性处理，使其自粉化，就会增加该工艺生产工序。3、湿法制备Al2O3超细粉体最需要注意的问题就是前驱体颗粒团聚。超声场具有分散作用，并且会破坏颗粒表面的氢键，使团聚变得困难。4、热分解法制备氧化铝粉体其晶体界面表面能较大而不稳定，晶粒就会沿着某些晶楞或者顶角生长。是因为晶体经常发育成细小的纤维状、针状或者片状。8/12/2024谢谢各位老师