[發明專利]氫氧化鋁納米棒及其制備方法

有效

• 申請號: 201710447786.5
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107267815B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 賀甜甜;王楠楠;熊毅;杜邦登;劉國亮
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C01F7/42;B82Y40/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

本發明涉及一種鋁鎵合金及其制備方法、氫氧化鋁納米棒及其制備方法，屬于納米氫氧化鋁制備技術領域。本發明鋁鎵合金中Ga、In、Sn的質量百分比之和為5～15％，所述Ga、In、Sn的質量比為65:22:13，余量為Al和不可避免的雜質。本發明鋁鎵合金，可用于制備氫氧化鋁納米棒，Ga、In、Sn所形成的低熔點相(Ga?In?Sn共晶，GIS)覆蓋在鋁晶粒表面，不但破壞鋁氧化膜的完整性，還為參與反應的鋁提供擴散通道，可大幅縮短鋁水反應時間，提高反應效率。

技術領域

本發明涉及一種鋁鎵合金及其制備方法、氫氧化鋁納米棒及其制備方法，屬于納米氫氧化鋁制備技術領域。

背景技術

在工業上，鋁的氫氧化物有著非常重要的用途。氫氧化鋁是用量最大和應用最廣的無機阻燃添加劑，也是電解鋁行業氧化鋁的基礎原料，還可用于制備玻璃、陶瓷、潤滑劑等。與常規氫氧化鋁相比，納米氫氧化鋁微粒尺寸小、比表面積大，具有更為優異的性能。隨著新興材料科學的發展和各國環保、阻燃法規的逐漸完善和日趨嚴格，納米氫氧化鋁需求量將會越來越大，具有廣闊的市場前景。現今納米氫氧化鋁的制備方法有很多，主要有碳化法、沉淀法、水熱法、溶膠-凝膠法、微乳法等，但是上述制備方法往往存在工藝過程復雜、成本高、環境污染等缺點，而利用鋁與水反應來制備納米氫氧化鋁其工藝過程簡單、成本較低且反應產物對環境無污染。但由于鋁表面極易氧化并形成了一層致密氧化膜，故在室溫甚至沸水中，鋁很難與水反應。因此如何破壞和阻止鋁表面形成的氧化膜就成為鋁水反應制備納米氫氧化鋁技術中的關鍵問題。

由于鋁的氧化物在堿環境中能不斷溶解，可促進鋁水反應，但堿溶液具有一定的腐蝕性，鋁水反應需要在特殊的設備中進行，因此利用堿溶液促進鋁水反應以制備納米氫氧化鋁的方法存在局限性。采用機械球磨的方法處理鋁粉可破壞鋁表面的氧化膜并促進鋁水反應，經球磨處理后的鋁粉可與中性水反應，所以這種制氫技術相對安全，但采用該方法制備鋁粉所需的球磨時間過長，一般超過十幾個小時，且球磨后的鋁粉存儲較難，需在惰性氣體環境中保存，另外，粉末存在嚴重的老化問題，即粉末放置一段時間(一周)便損失一部分反應活性，從而降低鋁水反應速度和氫氧化鋁轉化率，同時該方法制備納米氫氧化鋁反應溫度亦較高。

申請公布號為CN106277003A的中國發明專利公開了一種高純超細納米氫氧化鋁的制備方法，利用活性鋁粉與水混合，同時添加氧化鋁作為晶種來制備納米氫氧化鋁，反應溫度為85～95℃，反應時間為24～48h，利用該方法制備納米氫氧化鋁所需反應溫度高、反應時間長且生產效率低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋁鎵合金，利用該鋁鎵合金制備氫氧化鋁納米棒，解決了現有技術中制備納米氫氧化鋁所需溫度高、反應時間長、效率低的技術問題。

本發明第二個目的在于提供一種上述鋁鎵合金的制備方法。

本發明第三個目的在于提供一種利用上述鋁鎵合金制備氫氧化鋁納米棒的方法。

本發明第四個目的在于提供一種氫氧化鋁納米棒。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種鋁鎵合金，所述鋁鎵合金中Ga、In、Sn的質量百分比之和為5～15％，所述Ga、In、Sn的質量比為65:22:13，余量為Al和不可避免的雜質。

上述鋁鎵合金，由以下質量百分比的組分組成：Ga 3.25～9.75％，In 1.1～3.3％， Sn 0.65～1.95％，余量為Al和不可避免的雜質；所述鋁鎵合金中Ga、In、Sn的質量百分比之和為5～15％，所述Ga、In、Sn的質量比為65:22:13。

所述鋁鎵合金中Ga、In、Sn的質量百分比之和優選為8～12％。

上述鋁鎵合金的制備方法，包括以下步驟：