不同工业氧化铝粉在NH_4F存在下物相转变和微观形貌的差异

以α-Al_2O_3含量不同的两种不同工业氧化铝粉为原料,引入2.0%NH_4F作为添加剂,经过700~1200℃煅烧,采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜进行物相分析和微观形貌的观察。XRD结果表明,两种不同工业氧化铝经1200℃煅烧后全部转化为α-Al_2O_3。当2.0%含量的NH_4F存在时,α-Al_2O_3含量较高的工业氧化铝(A)在900℃煅烧后全部转化为α-Al_2O_3,而α-Al_2O_3含量较低的工业氧化铝(B)要在1000℃煅烧后才全部转化为α-Al_2O_3,即NH_4F促进两种不同工业氧化铝转化为α-Al_2O_3的效果是不同的。SEM结果表明,含2.0%NH_4F的两种工业氧化铝粉A和B在900℃烧后有明显差异,而在1000℃煅烧后两者微观形貌没有明显差异,这是因为二者在900℃煅烧后物相有明显不同,而在1000℃煅烧后两者物相基本相同。     

氧化铝水合物中的Na2O及煅烧过程的行为

Na_2O是非冶金级Al_2O_3的重要技术指标。应用D/Max-3BX射线衍射,IR-440红外光谱法研究了赋存于氧化铝水合物中的Na_2O在煅烧过程中的行为。β-Na_2O·Al_2O_3随温度升高而分解,最终是。α-Al_2O_3与Na_2O·11Al_2O_3共存。氧化铝水合物中的Na_2O含量增加,煅烧产品的α-Al_2O_3含量减少,比表面积降低。研究结果对生产及应用Al_2O_3的行业均有益。     

MgAlON-MgAl_2O_4复合材料的制备与性能研究

为了制备具有良好性能的MgAlON-MgAl_2O_4复合材料以替代含铬耐火材料,以电熔镁铝尖晶石(粒度1~3、≤1和≤0.074 mm)、活性α-Al_2O_3粉(2~5μm)、Al粉(≤0.074 mm)、Mg O粉(≤0.044 mm)为原料,采用原位生成MgAlON的方法制备了MgAlON-MgAl_2O_4复合材料。通过调整配料中α-Al_2O_3粉+Al粉+Mg O混合粉(三者的质量比固定为76∶12∶12)的加入量(在整个固态配料中的质量分数分别为15%、20%、25%和30%)来调整MgAlON的设计生成量,研究了MgAlON设计生成量对MgAlON-MgAl_2O_4复合材料致密度、常温强度、物相组成和显微结构等的影响。结果表明:1)随着α-Al_2O_3-Al-Mg O混合粉加入量的增加,复合材料中MgAlON相生成量增多;但当α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量达到30%(w)时,复合材料中有副产物Al4O4C生成。2)随着α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量从15%(w)增加到25%(w),复合材料中MgAlON晶粒发育程度逐渐变好,与MgAl_2O_4颗粒的结合也逐渐紧密;但当α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量达到30%(w)时,复合材料基质中有明显微气孔出现,致密性和均匀性变差。3)随着α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量的增加,复合材料的烧后体积密度和显气孔率变化不大,常温耐压强度和常温抗折强度变化明显,烧成线变化率由微收缩变为微膨胀。4)综合考虑,α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量为25%(w)的试样的性能最佳。     

高能球磨预处理工业氧化铝对制备亚微米α-Al_2O_3形貌的影响

为了制备粒度均匀的亚微米α-Al_2O_3粉,以工业氧化铝(Al_2O_3的质量分数为99. 66%)为原料,研究了高能球磨时间(0、5、9和15 h)对工业氧化铝颗粒形貌及1 300和1 450℃煅烧3 h后制备亚微米α-Al_2O_3形貌的影响。结果表明:随着高能球磨时间从5 h延长至15 h,工业氧化铝的颗粒尺寸逐渐细化,聚集体(20～100μm)经高能球磨15 h后,粉碎为1μm左右、分散性较好的小尺寸团聚体; 1 300和1 450℃煅烧所得α-Al_2O_3的颗粒形貌与γ-Al_2O_3形貌密切相关,α-Al_2O_3的晶粒尺寸随γ-Al_2O_3高能球磨时间的延长而细化,粒度分布的均匀性也逐渐提高。综合对比高能球磨不同时间的工业氧化铝经高温煅烧后制备α-Al_2O_3粉的颗粒形貌,高能球磨15 h的工业氧化铝经1 450℃煅烧3 h制备所得亚微米α-Al_2O_3的晶粒分布良好,晶粒尺寸在500 nm左右。     

燃烧乙醇干燥法对氧化铝烧结性能的影响

合适的干燥方式对提高氧化铝粉体的烧结活性有着关键作用。重点研究了燃烧乙醇干燥法获得的α-Al_2O_3粉的烧结活性。通过燃烧乙醇对氧化铝粉的前驱体碳酸铝铵((NH_4Al(OH)_2CO_3)进行快速干燥,降低毛细管力在粉体干燥过程中所引起的团聚作用。将通过燃烧乙醇干燥得到的α-Al_2O_3粉压条煅烧,进行相关测试。实验结果表明:相比烘箱干燥得到的α-Al_2O_3粉,经燃烧乙醇干燥法最终获得到的α-Al_2O_3粉体具有更高的烧结活性,经1500℃煅烧,试条的吸水率为0.51%,体积密度为3.74 g/cm~3。     

煅烧温度对工业氧化铝相变及活性的影响

为了探究煅烧温度对工业氧化铝相变及活性的影响,将工业氧化铝分别在600、1 000、1 050、1 100、1 150、1 200和1 300℃保温2 h煅烧后,采用XRD和SEM分析物相组成和显微结构,并用激光粒度分析仪测定粒度和比表面积。结果表明:在600℃煅烧时,工业氧化铝中的γ-Al_2O_3逐渐转化为η-Al_2O_3和θ-Al_2O_3;在1 000~1 150℃煅烧时,η-Al_2O_3和θ-Al_2O_3逐渐转化为α-Al_2O_3,α-Al_2O_3衍射峰逐渐增强,晶粒尺寸缓慢增大;1 200℃煅烧时,工业氧化铝颗粒表面裂纹最多,细磨后的粒度最小,活性最高。     

氧化铝水合物中的Na2O及煅烧过程的行为

Na_2O是非冶金级Al_2O_3的重要技术指标。本文应用D/Max-3BX-射线衍射仪,IR-440红外光谱仪研究了存在于氧化铝水合物中的Na_2O在煅烧过程中的行为,β-Na_2O·Al_2O_3随温度升高而分解,最终是α-Al_2O_3与Na_2O·11Al_2O_3共存。氧化铝水合物中的Na_2O含量增加,煅烧产品的α-Al_2O_3含量减少、比表面积降低。研究结果对生产及应用Al_2O_3的行业均有益。     

β氧化铝——一种快离子导体

一、β氧化铝的组成和晶体结构 β氧化铝是一族含有单价阳离子的多铝酸盐类。它的通式是M_2O·11Al_2O_3,M可以是元素周期表中Ⅰ_A族中的Li、Na、K和Rb等,或者可以是Ⅰ_B族的Ag等。本文主要介绍此类化合物中目前最有实用价值的含Na的β氧化铝。它的理想组成的化学式是Na_2O·11Al_2O_3,或称Na-β-Al_2O_3。最初认为它是α-Al_2O_3的一种变体,因为开始在这种化合物中没有     

低钠α-Al_2O_3粉体的合成工艺研究

将工业氧化铝粉压制成形,在隧道窑内经高温煅烧制备了优质的低钠α-Al_2O_3粉,本文主要研究了煅烧温度、保温时间、原料颗粒级配等因素对α-Al_2O_3相转化率、Na_2O含量、原晶粒度的影响。结果表明:最佳煅烧制度为1350℃保温2小时,原料颗粒的最佳级配为80目∶200目∶300目=70∶15∶15,所合成的α-Al_2O_3粉体的α相转化率为96.6%,Na_2O含量为0.02%,优于行业标准要求。     

溶胶组成对氧化铝纤维微观结构及性质的影响

以氯化铝和铝粉为铝源,水为溶剂,乙醇为辅助溶剂,采用溶胶-凝胶结合静电纺丝方法,制备了柔性γ和α氧化铝纤维,研究了溶胶中铝单体和Al_(13)组成情况对氧化铝纤维微观结构、物相转变和隔热性能的影响。溶胶中Al_(13)含量较多能推迟纤维的物相转变,使γ-Al_2O_3纤维的气孔和组成颗粒增大,降低γ-Al_2O_3纤维的比表面积,降低γ-Al_2O_3和α-Al_2O_3纤维的导热系数。S4组γ-Al_2O_3和α-Al_2O_3纤维的导热系数仅为0.08087和0.1251 W/m·k。研究表明,溶胶中较高的Al_(13)含量有利于提高纤维材料的隔热性能。     

用差热分析法研究α-Al_2O_3·3H_2O的热分解

Ⅰ.加热速度对α-Al_2O_3·3H_2O热分解生成α-Al_2O_3·H_2O及脱水温度的影响: 粒径大于1μm的α-Al_2O_3·3H_2O,在DTA曲线上出现三个吸热峰:第一吸热峰相应于α-Al_2O_3·3H_2O部分脱水生成α-Al_2O_3·H_2O_3;第二吸热峰相应于残留的α-Al_2O_3·3H_2O进一步脱水生成x-Al_2O_3;第三吸热峰相应于第一吸热峰生成的α-Al_2O_3·H_2O脱水生成γ-Al_2O_3。对于纯α-Al_2O_3·3H_2O,用第三吸热峰来衡量α-Al_2O_3·H_2O的生成     

加热速度对α-Al_2O_3·3H_2O热分解的影响

一、前言α-Al_2O_3·3H_2O(Gibbsite)是制备各种各样氧化铝的主要原料,它在热解过程中的相变化,已有许多研究。Brown等用x射线衍射及差热分析法(DTA)研究粗颗粒α-Al_2O_3·3H_2O的热分解时,首先提出了沿二条途径分解的机理,这一机理现已被普遍地接受。在粗颗粒α-Al_2O_3·3H_2O的DTA曲线上,600℃以前有三个吸热峰(脱水峰)(1、2、3、4、5、]:第一吸热峰(虽然对其成因有着不同的解释)相应于α-Al_2O_3·3H_2O部     

γ-Al_2O_3催化肉桂醛氧化制苯甲醛研究

以Na Al O2制备了γ-Al_2O_3并考察了其催化肉桂醛氧化制苯甲醛的活性。结果表明,γ-Al_2O_3的制备过程中,最佳煅烧温度为400℃,煅烧时间为2h。反应中m_(肉桂醛)∶m_(γ-Al2O3)的最佳配比为0.1982∶1,最佳反应温度为40℃,反应时间为60min。以乙醚为洗涤剂,考察了γ-Al_2O_3的稳定性,结果表明γ-Al_2O_3的稳定性不高。     

三聚磷酸二氢铝的制备及其脱水过程的研究

本文用磷酸(H_3PO_4)和氢氧化铝(Al(OH)_3)或氧化铝(α-Al_2O_3)合成了三聚磷酸二氢铝。原料配比,P_2O_5/Al_2O_3为3—6摩尔,控制温度300。C,产品为白色粉末。x—射线分析结果证明组成为AlH_2P_3O_(10)·2H_2O,热分析结果证明其脱水过程为:160°CAlH_2P_3O_(10)·2H_2O脱去两个结晶水变为AlH_2P_3O_(10),550℃再脱去一个结构水变为Al(PO_3)_3。     

不同晶型纳米Al_2O_3的制备及其对环氧树脂耐磨性能的影响

以硫酸铝和硝酸铝为铝源,尿素为添加剂,聚乙二醇(PEG-6000)为分散剂,采用两步水热法制备前驱体γ-AlOOH,再高温煅烧得到不同晶型纳米氧化铝粉末。运用SEM、XRD、EDS对煅烧前后样品的形貌、物相、分散情况进行表征。采用环块型摩擦磨损试验机(MRH-3)研究了纳米氧化铝对环氧树脂基复合材料摩擦性能的影响。结果表明:采用两步水热法制得了粒径约为300 nm的α-Al_2O_3和长度约为400nm的γ-Al_2O_3,产物分散性好、分布均匀;利用环块型摩擦磨损试验机对α-Al_2O_3填充环氧树脂复合涂层进行表征,结果表明,当氧化铝填料量为环氧树脂的3%(m/m)时,磨损率最低为2.3×10~(-5)mm~3/(N·m)。     

α-Al2O3纳米粉对高纯刚玉制品高温力学性能的影响

研究了加入α-Al_2O_3纳米粉对高纯刚玉砖高温强度和抗热震性的影响,即分别引入0、0.5%、1%、2%和3%的α-Al_2O_3纳米粉及0、4%、8%和12%的α-Al_2O_3微粉的试样在1300℃、1400℃、1500℃和1600℃下保温5h煅烧后测定高温抗折强度(1400℃)和抗热震性(ΔT=1100℃,水冷1次)。结果表明同时加入α-Al_2O_3纳米粉和α-Al2O3微粉可以显著提高制品的高温强度,抗热震性也有一定改善;加入1%α-Al_2O_3纳米粉和8%α-Al_2O_3微粉,1500℃5h烧后试样的高温抗折强度(1400℃)达到24.6MPa。     

α-Al_2O_3纤维的制备及其改性Al_2O_3复合陶瓷性能的研究

以尿素和Al(NO3)3·9H_2O为原料,通过水热反应法合成α-Al_2O_3前驱体纤维,研究了合成α-Al_2O_3前驱体纤维的形成机理和微观形貌以及不同α-Al_2O_3纤维含量对Al_2O_3复合陶瓷力学性能的影响。结果表明,α-Al_2O_3前驱体纤维主要由尿素水解产生的NH_4~+,OH~-,HCO_3~-离子和Al3+离子重新反应形成,纤维表面光滑,长度为3～6μm,长径比达到6∶1;经1100℃热处理后,α-Al_2O_3前驱体纤维分解形成α-Al_2O_3纤维,纤维表面由于气体的释放产生了许多小孔,长度稍短为1～5μm,长径比也达到6∶1。α-Al_2O_3纤维掺杂α-Al_2O_3复合陶瓷力学性能表明,当纤维含量为5.0%时,Al_2O_3复合陶瓷材料获得十分优异的综合室温力学性能:显微硬度为1907 HV,断裂韧性和抗弯强度达到5.8 MPa·m1/2和813 MPa。     

Na-Al-O三元系统的多相平衡计算

采用SOLGASMIX-PV计算机程序计算了Na-Al-O三元系统β-Al_2O_3 部分的多相平衡(1920～2250K)。结果归纳如下:(1)挥发分子主要是Na和NaO。(2)富氧稍可抑制挥发;缺氧对平衡产物有明显影响,有利于β-Al_2O_3 转变为α-Al_2O_3的反应;过度缺氧,生成元素铝。(3)列出了气态组分分压对 Na_2O/Al_2O_3 比和温度的关系和液相含量对 Na_2O/Al_2O_3(2050～2250K)的关系。(4)作出了Na_2O·Al_2O_3-Al_2O_3系统的凝聚态相图。 根据计算结果,讨论了β和β″氧化铝陶瓷的烧结作用。     

高纯γ-Al_2O_3粉体的制备及性能

以高纯硫酸铝铵为原料,热解制备了高纯γ-Al_2O_3粉体。利用X衍射分析、扫描电镜、差热失重、比表面积、粉体粒度、白度分析技术对高纯硫酸铝铵的热解过程及热解制备的高纯γ-Al_2O_3性能进行了研究。结果表明:随着热解温度的升高,高纯硫酸铝铵的热解过程为2NH4Al(SO_4)_2·12H_2O→Al_2(SO_4)_3→γ-Al_2O_3→α-Al_2O_3,在1200℃时转变为α-Al_2O_3,高纯γ-Al_2O_3获得温度范围为900~1100℃,在此温度范围内随温度的升高,高纯γ-Al_2O_3的比表面积和粒度都逐渐减小,分别从900℃的154.4m~2/g和35.39μm降低至1100℃的126.4m~2/g和26.08μm,而白度值逐渐增大,从900℃的92.8增大到1100℃的96.7。     

一种高温镁质无光釉的研制

本实验在K_2O-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系无光釉基础上,调整SiO_2、Al_2O_3组分,探究其对釉面效果的影响规律。结果表明:n(Si/Al)对釉面光泽度有显著影响。适当提高n(Si+Al)可明显提高釉面白度,改善釉面质感。相比α-Al_2O_3,配方中以部分煅烧高岭土引入Al_2O_3可获得较佳的釉面效果。