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球形氧化铝制备方法有哪些?

球形氧化铝制备方法有哪些?

  • 分类:行业动态
  • 作者:ZC-New Material
  • 来源:
  • 发布时间:2024-06-01
  • 访问量:0

【概要描述】球形氧化铝粉体材料的制备方法不同,则生成产物的性质也不尽相同。目前,制备球形氧化铝粉体的方法主要包括:火焰熔融法、喷射法、模板法、气溶胶分解法、溶胶-凝胶法、水热法、滴球法、均相沉淀法、球磨法。

球形氧化铝制备方法有哪些?

【概要描述】球形氧化铝粉体材料的制备方法不同,则生成产物的性质也不尽相同。目前,制备球形氧化铝粉体的方法主要包括:火焰熔融法、喷射法、模板法、气溶胶分解法、溶胶-凝胶法、水热法、滴球法、均相沉淀法、球磨法。

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球形氧化铝粉体材料的制备方法不同,则生成产物的性质也不尽相同。目前,制备球形氧化铝粉体的方法主要包括:火焰熔融法、喷射法、模板法、气溶胶分解法、溶胶-凝胶法、水热法、滴球法、均相沉淀法、球磨法。

 

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火焰熔融法

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火焰熔融法是直接将形貌不规则的氧化铝粉喷入火焰中,使氧化铝粉在火焰中熔化成球。雅安百图采用的火焰熔融法以天然气作为燃料,辅以氧气燃烧,当粉体穿过火焰高温区时,熔融成球。

 

 

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喷射法

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喷射法制备球形氧化铝是指在较短的时间内实现相的转变,利用表面张力的作用使产物球形化,根据相转变特点又可将喷射法分为喷雾热解法、喷雾干燥法和喷射熔融法。

 

喷雾热分解与等离子体实验装置示意图

 

喷雾热解法是将配置好的前驱体溶液雾化为小液滴后进入高温反应炉后发生物理化学反应,形成球形颗粒。喷雾干燥法是通过将流体进料喷雾到加热的空气流中而将水基悬浮液(浆料)转变成干燥颗粒(原料)的过程,通过发生快速的传热和传质,最终生成空心颗粒或固体球体。喷射熔融法是利用射频等感应离子体使氧化铝快速融化,再经喷射快速冷却获得球形氧化铝的方法。

 

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模板法

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模板法制备球形氧化铝是以具有球形形貌的胶体粒子作为前驱体的核模板,经历组装、吸附、溶胶凝胶作用、沉淀反应等一系列的过程,在核模板外包裹一层核/壳结构微球,再利用溶剂溶解核或者高温煅烧的方法去除掉核模板,最终获得空心微球。它可以有效控制材料形貌,根据材料性质,又可将其分为硬模板法和软模板法。

 

 

模板法制备氧化铝球的一般步骤

 

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气溶胶分解法

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气溶胶分解法制备球形氧化铝主要是液态的醇铝盐为原料,利用其物理化学性质,与水蒸气在雾化过程中发生水解反应,继而在高温下干燥或者热解,实现了气相转化为液相最终生成固相的氧化铝颗粒或气相直接转化为固相氧化铝。主要可分为以下四个步骤:醇铝原料的雾化反应;气溶胶的形成;气溶胶的水解以及固态颗粒的形成;生成固体颗粒的回收。

 

 

 

气溶胶分解法流程简图

 

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溶胶凝胶法

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溶胶凝胶法制备球形氧化铝主要是以金属醇氧化合物或有机金属前驱体所得溶胶的相变为基础。通过在溶液中合成含有悬浮粒子的溶液,经低温聚合形成湿凝胶,进而干燥凝胶除去溶剂,经一系列的热处理后得到产物。如今,大多学者都将溶胶-凝胶法与乳液法相结合,来制备形貌更好的球形氧化铝。

 

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水热法

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水热法制备球形氧化铝是以铝盐为原料,一般使用水溶液为介质,在密闭的高压反应釜中,通过加热升温形成高温高压的反应环境,使物质溶解、重结晶过程中定性生长合成结晶完好的球形氧化铝颗粒。

 

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滴球法

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滴球法制备球形氧化铝是在溶胶-乳液-凝胶法的基础上加以改进,将乳液法的工艺技术用于老化阶段,而产物氧化铝直接进入油层,通过表面张力形成溶胶,然后放入氨水溶液中形成凝胶,最终进行干燥煅烧处理,获得球形氧化铝粉体颗粒。

 

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均相沉淀法

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沉淀法制备球形氧化铝是在铝盐溶液中加入沉淀剂,形成不溶性氢氧化物沉淀。沉淀形成过程中,晶核形成后经历聚集、长大、析出的过程。一般情况下此过程发生的反应是非平衡态的,为促使细小均匀的沉淀颗粒在长时间内保持平衡态,通常选择降低沉淀剂在均相溶液中的浓度,或者使沉淀反应缓慢发生。

 

  •  

球磨法

  •  

 

球磨法主要是将原料放入球磨机中,利用其高转速下的碰撞力和撞击力将原料粉碎成超细粉体,同时高速转动会产生大量的热,导致化学反应的产生,从而生成新物质。球磨法制备超细氧化铝粉体,操作简单,成本低廉,产量高,但也存在局限性,如产物粒度分布不均匀、最小粒径受机械限制、很难获得球形颗粒等。

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