[發明專利]一種高分散片狀氧化鋁的低成本、無污染制備方法

無效

• 申請號: 201210408054.2
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN102924092A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 景茂祥;韓翀;沈湘黔;劉瑞江;王舟
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C04B35/626
• 分類號: C04B35/626;C04B35/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于精細陶瓷粉末制備技術領域,尤其涉及一種高分散片狀氧化鋁低成本、無污染制備方法。

背景技術

片狀氧化鋁具有耐酸堿性，耐高溫，硬度高，熔點高,導熱性高和電阻率高等很多優良的性能，可廣泛應用于顏料、涂料、化妝品、汽車面漆、油墨、填料、磨料、耐火材料、滑動水口、噴嘴、套管、緩沖墊和澆鑄內襯、催化劑載體、熱交換介質、電子點火、精細陶瓷等等諸多領域。

??目前，制備片狀氧化鋁最常用的方法是水熱法、涂膜法、機械法和熔鹽法；水熱法從已公開的專利文獻[?JP?Pat,?No.111239/1982、No.131517/1991、No.39362/1992][?US0522519A2/1992]和論文文獻[科學通報,?1997,?42(?24)?:?2663][?J?Dispersion?Sci?Techn,?2001,?22(2-3):143]等可以看出：該方法設備昂貴，周期長，通過水熱法制備的片狀氧化鋁具有薄的六邊形片狀結構但存在粒徑過小,?徑厚比小,?并輕易形成孿晶和晶體團聚,?在水中分散性較差；[JP?Pat,?昭61-295208/1986]和[EP0236952A2/?1987]報道涂膜法得到的粉體雜質少,?片的表面光滑,?片的各種參數(?如大小、厚度、化學組成等)?在工藝上也易于控制，但所得的粉體機械強度不高,?粒度分布范圍較寬，?需要分級處理才能達到使用者的要求；[US3121623/1964]?[CN194100796/1994]報道的機械法操作簡單、成本低,?但制得的粉體純度低，具有相當數量的破碎片晶，且由于機械力作用導致顆粒結構和物理化學性質的變化使晶體組織不易控制；熔鹽法是合成片狀氧化鋁最常用的方法，[Commun?Am?Ceram?Soc,2007,90:4070][材料研究學報，2008，22：205][?US5296085/1994][US5702519/1996][CN101941728?B/2012][CN101691302?B/2012]等已有大量報道，但熔鹽法制備片狀氧化鋁工藝流程復雜、能耗高、成本大，雜質高，制備的片狀氧化鋁具有六角形態的片狀氧化鋁也存在粒徑小,?徑厚比小等缺點；另外,?液相間接制備法也被證明是一種比較可行的方法，Richard?F.?Hill?等[J?Am?Cer?am?Soc,?2001,?84(?3)?:?514]以一水軟鋁石和氫氟酸為原料,?通過溶膠-?凝膠法在1100℃?制備出直徑大于25um?的片狀α-Al₂O₃，周振君等[硅酸鹽通報,?2003,?22(?4)?:?11]?在此基礎上,?通過控制溶膠的pH?值以及凝膠中AlF₃?的含量,?在1100℃下保溫180min?制得了直徑為2um?的板狀α-Al₂O₃，Wu?等[Mater?Lett,?2002,?52(?2)?:?366]以Al(NO₂)₃·9H₂O?和NH₃·H?₂O?溶液為原料,?采用高純氧化鋁球磨原位引入晶種和添加ZnF₂、AlF₃的制備工藝,?獲得了平均粒徑<?50nm?的片狀α-Al₂O₃?團聚體，陳瑋等[CN100594181C]將水合氧化鋁與聚乙二醇或聚乙烯醇水溶液混合，干燥后煅燒，將得氧化鋁與含有氟化物的水溶液混合，使氟化物吸附于氧化鋁上，經干燥后在1200~1700℃煅燒，得到片狀α-氧化鋁粉末，這些液相間接制備法均涉及多步合成步驟，過程復雜，且報道中普遍使用了氟化物，在實際應用中未采取應對措施，燒結反應放出的氟化氫嚴重腐蝕燒結爐的加熱體，排入空氣中對人體及周圍環境造成嚴重污染。

發明內容

本發明的目的是針對目前片狀氧化鋁制備方法存在的缺點，提供一種制備過程簡單、成本低、安全環保的片狀氧化鋁制備方法，制備的片狀氧化鋁徑厚比大，純度高，分散性好。

本發明的發明目的是通過以下技術方案實現的：

一種高分散片狀氧化鋁的低成本、無污染制備方法，其特征在于：先將氟化物置于陶瓷坩堝內底部，再裝入水合鋁氧化物，氟化物與水合鋁氧化物的質量比為1：50~1：20，蓋上坩堝蓋；然后，用泥漿將坩堝封住，烘干；最后在馬弗爐內1100~1300℃煅燒1~3小時，直接獲得高分散片狀氧化鋁。