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      報告|王建立博士:晶種和晶習調整劑對細晶煅燒氧化鋁性能的影響
      2022年06月27日 發布 分類:行業要聞 點擊量:53
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      煅燒氧化鋁又叫高溫氧化鋁,主晶相為α相,低鈉細晶煅燒氧化鋁(原晶粒度小于2微米),燒結活性較好,具有優良的機械性能、抗磨損、高溫性能和絕緣性能優異,在精密陶瓷、集成電路芯片、電子陶瓷、玻璃基板、半導體基板和LED用藍寶石基片精細拋光等方面有著廣泛的應用。

      高檔低鈉細晶煅燒氧化鋁一般需符合如下要求:1)α相含量高。通常講轉化率以95%為限,轉化率越高,制品熱穩定性越高;2)雜質含量低,主要指其中的Na2O含量。一般情況下Na2O的含量越高,會導致氧化鋁的α相轉化率變低(Na2O 含量的增加,在高溫下會和α-Al2O3 發生反應生產 Na2O?11Al2O3,導致α-Al2O3轉變為β-Al2O3),導電率也越高,氧化鋁陶瓷的電絕緣性能越差、粉體晶粒異常長大、機械強度也會降低;3)粒度分布窄。粒度寬化的粉體存在部分異常大的顆粒,是涂層材料行業的大忌,而對于精密陶瓷制品易于產生氣孔、砂眼等缺陷。

      不同工藝條件下的低鈉細晶氧化鋁SEM照片

      工業氧化鋁為原料+回轉窯的方式生產煅燒氧化鋁具有生產效率高、能耗低等優勢,且自動化程度高,是生產高溫氧化鋁的理想途徑,但這種工藝方法制備的氧化鋁往往存在α-氧化鋁原晶粒度粗、α相低、氧化鈉高等問題。想要利用回轉窯高效生產低鈉細晶氧化鋁可不容易,除了需要控制好煅燒時間、溫度等工藝參數,其配方優化也是少不了的。例如氧化鋁由過渡相轉變成α相能量壁壘高,需要采用較高的煅燒溫度才能提高α相,但較高的煅燒溫度導致氧化鋁晶粒異常長大,很難制備出低鈉細晶的氧化鋁,研究表明通過添加適當比例的活性晶種可以降低工業氧化鋁過渡相轉向α相的能量壁壘,使工業氧化鋁在較低的溫度下轉為α相氧化鋁。此外,工業氧化鋁通常含有0.3%左右的氧化鈉,氧化鈉影響產品的相轉化率和電性能,對晶體形貌也有不良影響,為了得到高轉化率的低鈉的煅燒氧化鋁,必須降低氧化鋁中的氧化鈉雜質,添加氯化銨、硼酸、氟化物等礦化劑,通過高溫煅燒可以脫除大部分的氧化鈉,生產出低鈉氧化鋁。雖然礦化劑可以有效除鈉,但不同的礦化劑對氧化鋁的結晶習慣影響是不同的,有些是利于晶粒成長的,而有些則是抑制晶粒成長的。


      僅僅簡單的材料堆疊組合并不足以生產出高品質的細晶煅燒氧化鋁,如果您想知道利用“回轉窯制備低鈉細晶煅燒氧化鋁技術”生產出α相轉化率大于95%、氧化鈉含量小于0.07%細晶氧化鋁的更多工藝要訣,可以來到第6屆氧化鋁會議現場(6月29日,鄭州)討論交流,屆時我們將會邀請中國鋁業鄭州有色金屬研究院有限公司王建立博士為大家分享題為“晶種和晶習調整劑對細晶煅燒氧化鋁性能的影響”的報告,與大家討論這項技術的工藝要點。

      報告人簡介:

      王建立博士中國鋁業鄭州有色金屬研究院有限公司

      王建立,工學博士,教授級高工,中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司特種氧化鋁研究所副所長,有多年氧化鋁研發經驗。主持或為主參加了國家科技攻關項目、國家科技部專項、國家自然科學基金項目以及中國鋁業公司重大科技項目二十多項,近年來獲省部級科技進步一等獎2項,科技進步二等獎3項,申請國家發明專利近20余項,已獲專利授權13項,參加了《鋁冶煉生產技術手冊》、《濕法冶金手冊》和《有色金屬進展》等專著的編寫工作,在國內外學術期刊上發表學術論文40余篇。


      編輯:第6屆氧化鋁會議會務組(粉體圈)

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