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。     

富Al2O3区域Al2O3—Na2O—CaO—SrO系固态反应的研究

本文,用理学X-射线衍射仪研究了富Al_2O_3区域Al_2O_3-Na_2O-CaO-SrO系的固态反应。实验结果表明,煅烧过程固态反应的最终物相组成为Na_2O·11Al_2O_3、CaO·6Al_2O_3、SrO·6Al_2O_3与α-Al_2O_3共存。     

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。     

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     

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。     

国外氧化铝纤维研制和应用概况

氧化铝是一种金属氧化物,它有表面活性、熔点高、硬度大、绝缘性强。一般由水合氧化铝(Al)2O_3·nH_2O),或铝盐[NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O]煅烧制得,在煅烧过程中,有过渡态的结晶结构。如β-Al_2O_3,γ-Al_2O_3,θ-Al_2O_3等7—8种,在1000～1100℃形成最稳定的结晶结构,即α-Al_2O_3。像红宝石和兰宝石就是α-Al_2O_3结晶中掺入极微量铬和钛的产物。把氧化铝制成纤维形态,就是氧化铝纤     

国内简讯

多晶氧化铝纤维的化学组成:Al_2O_394.82％、SiO_24.96％、Fe_O_30.085％、TiO_2小于0.005％、MgO0.04％、CaO0.02％、K_2O0.003％、Na_2O0.01％、Cr_2O_3小於0.05％。物理性能:晶相以θ-Al_2O_3为主,α-Al_2O_3次之。纤维直径2-7微米,纤维长度100毫米,渣球含量小于5％。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

快速测定β-Al_2O_3中钠的磷酸溶解法

一、前言β-Al_2O_3是钠——硫电池的隔膜材料,系层状结构,它可看做铝酸钠的盐类。一般人工合成的β—Al_2O_3是β′—Al_2O_3(Na_2O·11Al_2O_3)与β″—Al_2O_3(Na_2O·5Al_2O_3)两种β—Al_2O_3的混合物,其Na_2O含量介于5-11%之间。对于β—Al_2O_3中钠的分析测定,我们先后试用了“斯密斯”法、“贝齐里乌斯”法、“硼干”法和我们找到的“磷     

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     

不同成核剂对Na_2HPO_4·12H_2O相变过冷性能的影响

以Na_2HPO_4·12H_2O作为相变材料,研究不同的成核剂对其过冷度的影响。结果显示,Na_2B_4O_7·10H_2O、Na_2SiO_3·9H_2O、Al_2O_3都能有效减低其过冷度,其中Al_2O_3效果最好,2%的Al_2O_3可以将Na_2HPO_4·12H_2O的过冷度降低至2.2℃,同时可延长放热时间。多次循环实验显示,添加2%Al_2O_3的Na_2HPO_4·12H_2O的相变温度和相变潜热变化很小,稳定性较好。     

不同成核剂对Na_2HPO_4·12H_2O相变过冷性能的影响

以Na_2HPO_4·12H_2O作为相变材料,研究不同的成核剂对其过冷度的影响。结果显示,Na_2B_4O_7·10H_2O、Na_2SiO_3·9H_2O、Al_2O_3都能有效减低其过冷度,其中Al_2O_3效果最好,2%的Al_2O_3可以将Na_2HPO_4·12H_2O的过冷度降低至2.2℃,同时可延长放热时间。多次循环实验显示,添加2%Al_2O_3的Na_2HPO_4·12H_2O的相变温度和相变潜热变化很小,稳定性较好。     

水热法制取水合氧化铝系列产物

一、问题的提出不管是拜耳法或烧结法生产Al_2O_3,均先由铝土矿制出铝酸钠溶液,经水解析出平均粒径为40～60微米的晶体氢氧化铝(α～Al_2O_3·3H_2O),然后高温煅烧制得α-和r-Al_2O_3约各占一半的工业氧化铝。工业Al(OH)_3和Al_2O_3的技术指标均受电冶铝制约。由于Al_2O_3及其水合物的不同型态和性质,在石油化工、电子、环保、耐火和陶瓷等行业的用量与日俱增,已达几千吨,市场预测近年需万吨。这部分非炼铝用品,在欧美和日本发达国家,用量达230万吨/年,品种有一非多个之多。我厂是国内主要生产厂家。     

大比表面积的α-Al_2O_3的制造方法

通常的α-Al_2O_3比表面积在1米~2/克以下,所以缺乏良好的吸附性能,这主要是Al_2O_3在1000～1300℃焙烧时使得比表面积变小。本发明是采用简单的工艺方法制得大比表面高强度的α-Al_2O_3。使用的原料是γ-Al_2O_3,η-Al_2O_3等活性氧化铝或X,ρ-Al_2O_3等再水合的过渡氧化铝及铝盐。具体实例:     

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。     

用Naβ″-Al_2O_3固体电解质研究熔融硅酸盐的热力学

利用Naβ″-Al_2O_3组成的电池直接测量Na_2O-SiO_2、Na_2O-CaO-SiO_2、Na_2O-Fe_2O_3-SiO_2及Na_2O-CaO-Fe_2O_3-SiO_2系中Na_2O的活度。该方法简单,测量迅速、准确。其电池形式为: Pt|O_2,Na_2O(硅酸盐)|Naβ″-Al_2O_3|α+β-Al_2O_3,O_2|Pt测量温度范围为1243—1460K。二元硅酸盐中SiO_2的活度已从测量的Na_2O活度数据利用Gibbs-Duhem方程算得,Na_2O的超额偏摩尔热力学量及系统的超额摩尔自由焓亦从所测的Na_2O活度算得。文中还计算了CaO及Fe_2O_3对Na_2O活度系数的影响量γ_(Na_2O)~(CaO)和γ_(Na_2O)~(Fe_2O_3),并且用二元及三元系得到的各活度系数值计算四元系的γ_(Na_2O(4)),计算结果与测量值十分一致。