超细球形氧化铝的制备及其粒度与晶型的控制

发布时间：2017-09-22 03:10

  本文关键词：超细球形氧化铝的制备及其粒度与晶型的控制

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【摘要】：超细球形氧化铝属于氧化铝材料家族中的精细化工产品,具有广泛的应用领域,超细氧化铝颗粒的球形化可极大的提高其制品的应用性能,因此对超细球形氧化铝的制备技术的研究具有现实意义,目前,球形氧化铝的制备方法主要有均相沉淀法、溶胶-乳液-凝胶法、滴球法、模板法、气溶胶分解法和喷射法。本文通过扫描电镜、X射线衍射、激光粒度分析、热重等表征手段,对超细氧化铝粉体的形貌、粒度和晶型等方面进行研究,研究内容包括以下几个方面:(1)以工业级氧化铝为原料,采用球磨法制备超细氧化铝粉末。通过控制变量确定不同尺寸刚玉球的配比。通过正交实验研究了球磨时间、球料比、球磨转速等影响因素对产物粒度的影响。在最优的工艺条件下,考察了研磨助剂的助磨作用。(2)以硫酸铝为原料,尿素为沉淀剂,采用水热法,制备了超细球形氧化铝,探讨了水热温度和水热时间对产物粒度分布、粒径、比表面积和形貌的影响。在最佳工艺条件下,能够生成具有较大比表面积的超细球形氧化铝粉末;升高水热温度或延长水热时间,粉体颗粒形貌会由实心球转化为以片状结构包裹的中空带孔球体。高温煅烧后,氧化铝粉体的微观形貌继承了其前驱体的微观形貌。前驱体在不同温度下煅烧可以生成不同晶型的超细球形氧化铝。(3)以硝酸铝为原料,氨水为沉淀剂,以喷雾干燥的方法,制备了具有较大比表面积的超细球形氧化铝,主要研究了喷嘴孔径对氧化铝粒度分布、粒径、比表面积和形貌的影响。随着喷嘴孔径的增大,粒度分布范围和粉体的中位径逐渐增大,比表面积逐渐下降。前驱体在不同温度下煅烧可以生成不同晶型的超细球形氧化铝。对超细氧化铝粉体进行重力沉降分级,可获得粒度分布更窄的超细球形氧化铝。
【关键词】：球形氧化铝 形貌控制 球磨 水热 喷雾干燥
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ133.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-23
• 1.1 氧化铝概述10-12
• 1.1.1 含水氧化铝10
• 1.1.2 无水氧化铝10-11
• 1.1.3 氧化铝的晶型转变11-12
• 1.2 超细球形氧化铝的性能和应用12-14
• 1.3 超细球形氧化铝的国内外现状及制备技术进展14-21
• 1.3.1 球磨法15
• 1.3.2 均相沉淀法15-16
• 1.3.3 溶胶-乳液-凝胶法16-17
• 1.3.4 滴球法17-18
• 1.3.5 模板法18
• 1.3.6 气溶胶分解法18-20
• 1.3.7 喷射法20-21
• 1.4 研究意义、研究内容和创新点21-23
• 1.4.1 研究意义21
• 1.4.2 研究内容21-22
• 1.4.3 创新点22-23
• 第2章 球磨法制备超细氧化铝23-39
• 2.1 引言23
• 2.2 实验部分23-25
• 2.2.1 实验试剂23-24
• 2.2.2 实验仪器24
• 2.2.3 实验过程24-25
• 2.2.4 实验表征25
• 2.3 实验结果与讨论25-38
• 2.3.1 刚玉球的配比对产物的影响25-32
• 2.3.2 球磨时间、球磨转速、球料比对产物的影响32-34
• 2.3.3 助磨剂对产物的影响34-38
• 2.4 本章小结38-39
• 第3章 水热法制备超细球形氧化铝39-53
• 3.1 引言39
• 3.2 实验部分39-41
• 3.2.1 实验试剂39
• 3.2.2 实验仪器39-40
• 3.2.3 实验过程40-41
• 3.2.4 实验表征41
• 3.3 结果与讨论41-52
• 3.3.1 水热温度对产物的影响41-45
• 3.3.2 水热时间的对产物的影响45-49
• 3.3.3 煅烧对前驱体形貌的影响49-50
• 3.3.4 前驱体的表征50-51
• 3.3.5 产物的XRD分析51-52
• 3.4 本章小结52-53
• 第4章 喷雾干燥法制备超细球形氧化铝53-67
• 4.1 引言53
• 4.2 实验部分53-56
• 4.2.1 实验试剂53
• 4.2.2 实验仪器53-54
• 4.2.3 实验过程54-55
• 4.2.4 实验表征55-56
• 4.3 喷嘴孔径对产物的影响56-63
• 4.3.1 喷嘴孔径对产物粒度分布的影响56-58
• 4.3.2 喷嘴孔径对产物中位径的影响58
• 4.3.3 喷嘴孔径对产物比表面积的影响58-59
• 4.3.4 产物的形貌分析59-60
• 4.3.5 前驱体的表征60-62
• 4.3.6 产物的XRD分析62-63
• 4.4 粉体分级63-66
• 4.4.1 重力沉降分级原理63-64
• 4.4.2 实验过程64-65
• 4.4.3 产物的形貌分析65-66
• 4.5 本章小结66-67
• 第5章 结论67-68
• 参考文献68-75
• 在学研究成果75-76
• 致谢76

【参考文献】

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本文编号：898431