[發明專利]一種由氧化鋁制備碳化鋁的方法

無效

• 申請號: 201110294902.7
• 申請日: 2011-10-08
• 公開（公告）號: CN102442668A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 楊斌;蔣文龍;于文站;郁青春;戴永年;劉大春;徐寶強;鄧勇;劉永成;周曉奎;陳建云;李永梅;朱富龍;李艷
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C01B31/30
• 分類號: C01B31/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及碳熱還原氧化鋁制備碳化鋁的方法，具體涉及一種由氧化鋁制備碳化鋁的方法，屬于火法冶金技術領域。

背景技術

碳化鋁是一種淡黃棕色、堅硬、透明的菱形六面體的晶體，熔點2100℃。碳化鋁是金屬鋁工業技術領域中的一種重要的化合物，在冶金工業用于還原金屬氧化物，在化學工業用作化學反應催化劑，在陶瓷行業用于制氮化鋁作高溫、切割和模具及機械部件等高級陶瓷材料。另外，碳化鋁作為添加劑可以增強合成材料及合金（Al-Al₄C₃，Al-SiC-Al₄C₃，Al-Al₃Ti-Al₄C₃等）的強度。

目前，碳化鋁一般通過純鋁與碳反應制備，還沒有應用于工業實踐的成熟工藝。

發明內容

為解決工業制備碳化鋁的工藝方法，本發明提供一種由氧化鋁制備碳化鋁的方法，通過采用工業純氧化鋁為原料、石墨為還原劑，制得碳化鋁，通過下列技術方案實現。

一種由氧化鋁制備碳化鋁的方法，經過下列各步驟：

A．按氧化鋁和石墨的質量比為3～5︰1取氧化鋁和石墨，并將其混合均勻，在3～10Mpa的壓力下制成塊狀物；?

B．將步驟A所得塊狀物料置于真空下，維持壓力為1～200Pa，經過60～120min升溫至1450～1600℃，再保溫30～120min，待冷卻后即得到碳化鋁。

所述步驟A的氧化鋁為工業純氧化鋁粉。

所述步驟A制成的塊狀物大小為????????????????????????????????????????????????20mm×10mm。

所得碳化鋁純度在90%以上，最高可達96.38%。

本發明具有下列優點：

（1）真空環境下完成，所得碳化鋁純凈無雜質，反應生成氣體易控制；

（2）采用氧化鋁和石墨碳作為反應物料，反應物料較易獲得，成本低；

（3）制備碳化鋁工藝流程短、清潔無污染，且操作簡便。

附圖說明

圖1為本發明實施例1所得碳化鋁的X射線衍射（XRD）圖譜；

圖2為本發明實施例1所得碳化鋁的掃描電子顯微鏡（SEM）的照片。

具體實施方式

下面將結合實施例進一步闡明本發明的內容，但這些實例并不限制本發明的保護范圍。

實施例1

A．按工業純氧化鋁粉和石墨的質量比為3︰1取氧化鋁和石墨共80g，并將其混合均勻，在3Mpa的壓力下制成20mm×10mm塊狀物；

B．將步驟A所得塊狀物料置于真空下，維持壓力為50Pa，經過120min升溫至1550℃，再保溫60min，待冷卻后即得到碳化鋁41.8g，經SEM、EDS分析碳化鋁純度達90%以上。

實施例2

A．按工業純氧化鋁粉和石墨的質量比為5︰1取氧化鋁和石墨共60g，并將其混合均勻，在8Mpa的壓力下制成20mm×10mm塊狀物；

B．將步驟A所得塊狀物料置于真空下，維持壓力為200Pa，經過60min升溫至1600℃，再保溫120min，待冷卻后即得到碳化鋁34.6g，碳化鋁純度達94.57%以上。

實施例3

A．按工業純氧化鋁粉和石墨的質量比為4︰1取氧化鋁和石墨共80g，并將其混合均勻，在10Mpa的壓力下制成20mm×10mm塊狀物；

B．將步驟A所得塊狀物料置于真空下，維持壓力為1Pa，經過80min升溫至1450℃，再保溫30min，待冷卻后即得到碳化鋁42.6g，碳化鋁純度達92.43%以上。