矿化剂对α-氧化铝粉体结构与成分的影响研究
发布时间：2021-10-22 09:01
以工业氧化铝为前驱体,分别添加质量分数5%氟化铝+（0.5%～2%）硼酸,5%硼酸+（0.2%～1.4%）氟化铝,1%氟化铝+（1%～4%）氯化铵组成的三类复合矿化剂,利用烧结法制备出α-氧化铝。通过激光粒度仪、X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）的分析方法,研究了矿化剂的种类和添加量对α-氧化铝粉体结构与成分的影响规律。实验结果表明:矿化剂的优化组合有利于降低氧化铝粉体中的杂质,随着硼酸和氟化铝两种矿化剂添加量的增大,Na2O含量逐渐减小;氟化铝和硼酸添加量分别为5%和2%时,α-氧化铝内部Na2O含量减少为质量分数0.04%。此外,氟化铝和氯化铵能够促使α-氧化铝原晶变为片状,硼酸能够促使α-氧化铝原晶变为球状。
【文章来源】：电子元件与材料. 2020,39(09)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
添加1%氟化铝和含量分别为(a)1.0%,
以工业氧化铝为原料,向其中分别加入:5%氟化铝+(0.5%～2%)硼酸,5%硼酸+(0.2%～1.4%)氟化铝,1%氟化铝+(1%～4%)氯化铵组成的三类复合矿化剂,利用高温烧结法成功制备出具有不同颗粒结构和成分的α-氧化铝粉体。结果表明:硼酸、氟化铝和氯化铵组成的三类复合矿化剂不仅能够有效降低α-氧化铝粉料内部的杂质,还能够调控α-氧化铝粉料的颗粒形貌。Na2O含量随着硼酸和氟化铝这两种矿化剂添加量的增大而逐渐减小,且最低可以达到0.04%。Na2O含量随着氯化铵添加量的增大先减小后增大。此外,氟化铝和氯化铵能够使α-氧化铝原晶片状化,硼酸能够促使α-氧化铝原晶球状化。并且,氯化铵能够显著降低α-氧化铝的颗粒尺寸。矿化剂的组合方式和添加量不同,α-氧化铝的颗粒形貌会发生明显的变化。因此,采用不同的矿化剂组合方式,能够生产出满足不同产业需求的α-氧化铝粉体。
为了进一步探究氟化铝对α-氧化铝结构和成分的影响,分别将5%硼酸和不同含量的氟化铝加入到原料中制备α-氧化铝粉体。表2为添加5%硼酸和不同含量氟化铝制得的α-氧化铝粉体的基本物性参数,氟化铝的添加量分别为0.2%,0.6%,1.2%和1.4%(质量分数)。从表2中可以看出,随着氟化铝添加量的增加,Na2O含量呈现出减小的趋势,这是由于氟化铝在升温过程中生成HF气体,这些气体能够与氧化铝粉料中的Na2O反应,从而减小其中的Na2O含量。SiO2含量随着硼酸添加量的增加呈现出增大的趋势。吸油率随着氟化铝添加量的增加先降低后增高。堆比和Fe2O3含量对氟化铝的加入量都没有表现出明显的依赖性。图5是添加5%硼酸和含量分别为0.2%,0.6%,1.0%和1.4%的氟化铝制备的α-氧化铝的SEM图,从图5中可以明显看出,在添加不同含量氟化铝的情况下氧化铝颗粒都呈现明显的球状,这是由于此时硼酸的添加量较大(5%),硼酸能够破坏α-氧化铝原晶的蠕虫状聚合体结构,使其断裂球状化。在加入氟化铝之后,由于氟化铝的添加量较少,氧化铝颗粒始终保持为近球状。
【参考文献】：
期刊论文
[1]阴离子添加剂对α-氧化铝微观结构的影响[J]. 李旻旭. 广东化工. 2019(04)
[2]前驱体预处理及卤化铵添加剂对α-氧化铝微粉颗粒形貌的影响[J]. 孙春晖,朱玲玲,李赛,刘洛强,陈留刚,叶国田. 无机盐工业. 2018(09)
[3]球磨时间及测试条件对氧化铝粉体粒度分析的影响[J]. 胡继林,刘琼,罗祎格,罗金秋. 无机盐工业. 2017(04)
[4]Effect of NH4F and Nano-SiO2 on Morphological Control of α-Al2O3 Platelets via Solid-state Reaction[J]. Miao Zhuang,Shi Jiangong,Zhang Wenping,Zhang Minhong. China Petroleum Processing & Petrochemical Technology. 2016(04)
[5]NH4F含量及煅烧工艺对氧化铝相变及α-Al2O3微观形貌的影响[J]. 田清波,代金山,吕志杰. 人工晶体学报. 2015(12)
[6]矿化剂在α-氧化铝纳米粉体制备中的作用[J]. 李素平,贾晓林,尚学军,钟香崇. 无机盐工业. 2009(05)
[7]矿化剂对α-氧化铝原晶形貌的影响及在新产品开发中的应用[J]. 刘伟. 轻金属. 2005(03)
本文编号：3450780
【文章来源】：电子元件与材料. 2020,39(09)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
添加1%氟化铝和含量分别为(a)1.0%,
以工业氧化铝为原料,向其中分别加入:5%氟化铝+(0.5%～2%)硼酸,5%硼酸+(0.2%～1.4%)氟化铝,1%氟化铝+(1%～4%)氯化铵组成的三类复合矿化剂,利用高温烧结法成功制备出具有不同颗粒结构和成分的α-氧化铝粉体。结果表明:硼酸、氟化铝和氯化铵组成的三类复合矿化剂不仅能够有效降低α-氧化铝粉料内部的杂质,还能够调控α-氧化铝粉料的颗粒形貌。Na2O含量随着硼酸和氟化铝这两种矿化剂添加量的增大而逐渐减小,且最低可以达到0.04%。Na2O含量随着氯化铵添加量的增大先减小后增大。此外,氟化铝和氯化铵能够使α-氧化铝原晶片状化,硼酸能够促使α-氧化铝原晶球状化。并且,氯化铵能够显著降低α-氧化铝的颗粒尺寸。矿化剂的组合方式和添加量不同,α-氧化铝的颗粒形貌会发生明显的变化。因此,采用不同的矿化剂组合方式,能够生产出满足不同产业需求的α-氧化铝粉体。
为了进一步探究氟化铝对α-氧化铝结构和成分的影响,分别将5%硼酸和不同含量的氟化铝加入到原料中制备α-氧化铝粉体。表2为添加5%硼酸和不同含量氟化铝制得的α-氧化铝粉体的基本物性参数,氟化铝的添加量分别为0.2%,0.6%,1.2%和1.4%(质量分数)。从表2中可以看出,随着氟化铝添加量的增加,Na2O含量呈现出减小的趋势,这是由于氟化铝在升温过程中生成HF气体,这些气体能够与氧化铝粉料中的Na2O反应,从而减小其中的Na2O含量。SiO2含量随着硼酸添加量的增加呈现出增大的趋势。吸油率随着氟化铝添加量的增加先降低后增高。堆比和Fe2O3含量对氟化铝的加入量都没有表现出明显的依赖性。图5是添加5%硼酸和含量分别为0.2%,0.6%,1.0%和1.4%的氟化铝制备的α-氧化铝的SEM图,从图5中可以明显看出,在添加不同含量氟化铝的情况下氧化铝颗粒都呈现明显的球状,这是由于此时硼酸的添加量较大(5%),硼酸能够破坏α-氧化铝原晶的蠕虫状聚合体结构,使其断裂球状化。在加入氟化铝之后,由于氟化铝的添加量较少,氧化铝颗粒始终保持为近球状。
【参考文献】：
期刊论文
[1]阴离子添加剂对α-氧化铝微观结构的影响[J]. 李旻旭. 广东化工. 2019(04)
[2]前驱体预处理及卤化铵添加剂对α-氧化铝微粉颗粒形貌的影响[J]. 孙春晖,朱玲玲,李赛,刘洛强,陈留刚,叶国田. 无机盐工业. 2018(09)
[3]球磨时间及测试条件对氧化铝粉体粒度分析的影响[J]. 胡继林,刘琼,罗祎格,罗金秋. 无机盐工业. 2017(04)
[4]Effect of NH4F and Nano-SiO2 on Morphological Control of α-Al2O3 Platelets via Solid-state Reaction[J]. Miao Zhuang,Shi Jiangong,Zhang Wenping,Zhang Minhong. China Petroleum Processing & Petrochemical Technology. 2016(04)
[5]NH4F含量及煅烧工艺对氧化铝相变及α-Al2O3微观形貌的影响[J]. 田清波,代金山,吕志杰. 人工晶体学报. 2015(12)
[6]矿化剂在α-氧化铝纳米粉体制备中的作用[J]. 李素平,贾晓林,尚学军,钟香崇. 无机盐工业. 2009(05)
[7]矿化剂对α-氧化铝原晶形貌的影响及在新产品开发中的应用[J]. 刘伟. 轻金属. 2005(03)
本文编号：3450780
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