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国外关于高纯Al2O3制备技术的研究较早,尤其在采用新技术制备超细高纯Al2O3方面获得了一些较好的成果。以下是一些具有代表性的研究成果:美国Chen.Y. J. 用气相法制备出30-50nm无团聚Al2O3粒子;意大利E. Borsella用气相热解法以三甲基Al(CH3)3和N2O作为原料,并加入C2H4作为反应敏化剂,用CO2激光加热的条件下进行反应,然后在1200-1400℃下进行热处理成功合成粒径为15-20nm的氧化铝粒子;日本**用蒸发冷凝法,用氧化铝陶瓷(纯度99.99%)为蒸发源,放在压力为0.01 Pa的真空器中,通入O2、CO2、CO,压力保持在15 Pa左右,CO2的激光照射氧化铝陶瓷使其蒸发,蒸发出的Al2O3在早期迅速冷却得到超细高纯Al2O3。
目前,国内外高纯超细氧化铝粉体的制备方法有多种,但到现在为止实现了工业化生产的技术仅有硫酸铝按热解法、碳酸铝按热解法和异丙醇铝水解法三种。其中硫酸铝按热解法及碳酸铝按热解法均属于热分解法。采用硫酸铝按热解法生产的超微粉一次粒子较细、团聚较轻,但此工艺过程中有大量的SO2产生,污染严重。采用碳酸铝铵分解法生产虽无SO2污染,但粉体粒度及团聚情况较前者差。异丙醇铝水解法属于液相法,这种液相工艺可以制得一次粒子较细的超微γ- Al2O3 (10 nm),但团聚严重,经高温煅烧后得到的α- Al2O3粒度为0.2~0.3 μm。处于实验室研究开发阶段的技术大致有:氯化汞活化水解法、等离子体法、喷雾热解法、低碳烷基铝水解法、水热法、水析络合法、溶胶一凝胶法等、改良拜耳法等。
表1及表2将几种常见高纯三氧化二铝制备方法的发展程度、优缺点以及制得的三氧化二铝产品的质量进行了对比。
国内生产高纯超细氧化铝粉体的单位很多但真正能批量生产并有一定市场份额的****。主要生产厂有山东铝厂研究院、河南济源特种氧化铝厂、郑州轻金属研究院以及广州、大连和河南等地,产品以中低档氧化铝(99.8~99.98%)为主,高纯氧化铝(>99.99%)的产量较小。主要用于高压钠灯半透明陶瓷管的生产。
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