[發明專利]一種致密高純納米氧化鋁材料的微波工業化生產方法

無效

• 申請號: 201310040820.9
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103101945A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 徐助要;鄧賤牛;蔣鋒;羅軍勝
• 申請（專利權）人: 湖南省中晟熱能科技有限公司
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發明涉及一種制備高純納米氧化鋁材料的方法，特別是涉及一種致密高純納米氧化鋁材料的微波工業化生產方法。

背景技術

高純納米氧化鋁粉體是指Al₂O₃含量在99.99%以上的氧化鋁材料，其具有普通氧化鋁材料無可比擬的光、電、磁、熱和機械性能，在高技術新材料領域和現代工業中具有廣泛的應用，主要用于信息產業的多種集成電路陶瓷基片、綠色照明的節能燈中的三基色熒光粉、等離子體顯示材料（PDP粉）、道路交通及公共表示牌用長余輝熒光粉、發光二極管襯底材料、高壓鈉燈的透明氧化鋁管、載體催化劑的涂層、高精度研磨材料及人工關節和骨骼、紅外吸收和發熱粉以及一些新興熒光裝飾等高技術新材料領域最為關鍵的基礎材料，特別是人工晶體領域：包括人工藍寶石、紅寶石等。

普通燒結方法有干氫或者真空條件下進行胚體燒結，這種方法簡單易行，但保溫時間長、燒結溫度高，容易污染產品，且產品致密度較低，對提高產品的透光率產生嚴重影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種熱效率高、反應和燒結速率快、燒結時間縮短、成本降低、并使得產品達到均勻和完全致密化的致密高純納米氧化鋁材料的微波工業化生產方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供的致密高純納米氧化鋁材料的微波工業化生產方法，步驟為：

第一步，排膠：

將壓制好的高純納米氧化鋁制件放進匣缽進入工業微波高溫窯，根據推板窯的推進速度設定各溫控點的溫度，使排膠段的升溫速度控制在1℃/min～2℃/min,在240℃保溫30min～50min；

第二步，低溫定型：

以4℃/min～6℃/min的升溫速度進行低溫定型，至800℃，保溫15～25min；

第三步，高溫燒結：

以7℃/min～9℃/min的升溫速度進行高溫燒結，至1600℃，并保溫100min～140min；

第四步，快速冷卻：

以30℃/min～50℃/min的降溫速度進行快速冷卻至室溫。

所述的工業微波高溫窯為工業微波高溫推板窯，采用微波對物料直接加熱，排膠段微波功率密度8Kw/m³～12Kw/m³,低溫定型段微波功率密度15Kw/m³～20Kw/m³，高溫燒結段微波功率密度25Kw/m³～32Kw/m³。

所述的匣缽為99瓷剛玉匣缽。

采用上述技術方案的致密高純納米氧化鋁材料的微波工業化生產方法，與傳統的燒結方法不一樣，不是靠外界熱源輻射、傳導或者對流來由外向里加熱胚體，而是利用胚體本身吸收微波能量，從里向外和整體、均勻加熱，因而，熱效率更高、反應和燒結速率更快、燒結時間縮短，成本降低，并使得產品達到均勻和完全致密化。本發明優化了致密高純氧化鋁的微波燒結工藝，排膠、低溫成型和高溫燒結工藝步驟在同一微波窯爐完成，制備工藝簡單、易于控制、能耗低、產品純度高污染小、質量穩定，可廣泛適用于工業化生產。

綜上所述，本發明是一種熱效率高、反應和燒結速率快、燒結時間縮短、成本降低、并使得產品達到均勻和完全致密化的致密高純納米氧化鋁材料的微波工業化生產方法。

具體實施方式

本發明提供的致密高純納米氧化鋁材料的微波工業化生產方法，步驟為：

第一步，排膠：

將壓制好的高純納米氧化鋁制件放進99瓷剛玉匣缽進入工業微波高溫推板窯，根據推板窯的推進速度設定各溫控點的溫度，使排膠段的升溫速度控制在1℃/min～2℃/min,在240℃保溫30min～50min；

第二步，低溫定型：

以4℃/min～6℃/min的升溫速度進行低溫定型，至800℃，保溫15～25min；

第三步，高溫燒結：

以7℃/min～9℃/min的升溫速度進行高溫燒結，至1600℃，并保溫100min～140min；

第四步，快速冷卻：

以30℃/min～50℃/min的降溫速度進行快速冷卻至室溫。