中國(guó)粉體網(wǎng)訊 自1984年德國(guó)科學(xué)家首次制備出超細(xì)氧化鋁粉末以來，世界各國(guó)都致力于發(fā)展此類特種氧化鋁，因其巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益，使用和生產(chǎn)這類氧化鋁的數(shù)量及種類的多少，已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。
超細(xì)球形氧化鋁所特有的物理化學(xué)性能，使其廣泛應(yīng)用在生物陶瓷、表面防護(hù)層材料、化工催化劑和催化劑載體、集成電路芯片、航空航天、紅外吸收材料以及濕敏性傳感器等方面。
而超細(xì)球形氧化鋁制品在眾多領(lǐng)域中展現(xiàn)出的卓越性能，與原料粉體顆粒的形貌和尺寸有較大關(guān)系。規(guī)則的形貌，較小的比表面積，較大的堆積密度和較好的流動(dòng)性能，較高的硬度和強(qiáng)度，可極大的提高制品的應(yīng)用性能。
球形氧化鋁粉體的應(yīng)用領(lǐng)域
1.精密拋光磨料
氧化鋁以其高硬度、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)逐漸在精密加工制造等工業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，尤其是在化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）方面倍受青睞。作為化學(xué)機(jī)械拋光磨料，氧化鋁的形狀、尺寸大小都直接影響著拋光效果。
當(dāng)采用高純、亞微米級(jí)球形氧化鋁粉制備高級(jí)化學(xué)機(jī)械拋光液時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)為：去除率高、拋光率快、拋光面不易產(chǎn)生微細(xì)劃痕、光潔度高，可用于精密光學(xué)器件、石英晶體和半導(dǎo)體單晶等高精尖產(chǎn)品的加工。于是，氧化鋁拋光液的應(yīng)用范圍日益廣泛，與氧化硅共同構(gòu)成了拋光液磨料的兩大支柱。
2.特種陶瓷原料
對(duì)陶瓷坯體的要求是致密度大、收縮變形小、易于燒結(jié)。陶瓷粉末的大小、形貌以及分散性，是衡量粉末性能好壞的重要指標(biāo)，在粉末的眾多形貌中，分散的球形微粉更佳。
因?yàn)樵谙嗤墓に嚄l件下，球形氧化鋁微粉具有形狀優(yōu)勢(shì)，可以改變材料的微觀結(jié)構(gòu)，提高陶瓷強(qiáng)度和致密度，降低燒結(jié)溫度，能顯著提高陶瓷的性能。并且，球形氧化鋁粉體可以保持支架的貫通性和孔隙率，顯著改善漿料的性能，提高漿料在支架上的涂覆量。
3.其他應(yīng)用
球形氧化鋁粉體可以用作多孔氧化鋁的支撐體，由于形成的孔較規(guī)則，因此易于將支撐體整體均勻化。填充用氧化鋁粉則要求粉體流動(dòng)性好，與有機(jī)物結(jié)合能力強(qiáng)，以球形為宜。氧化鋁同時(shí)也是三基色及長(zhǎng)余輝熒光粉的主要原料。另外在催化劑和催化劑載體等領(lǐng)域也有較多應(yīng)用。
超細(xì)球形氧化鋁的制備
在全球工業(yè)的飛速發(fā)展下，近10多年，球形氧化鋁粉體得到了廣泛的研究。對(duì)球形氧化鋁的制備成為材料研究的大熱點(diǎn)。目前制備超細(xì)球形氧化鋁的方法主要有：球磨法、均相沉淀法、溶膠乳液-凝膠法、滴球法、模板法、氣溶膠分解法和噴射法。這些方法制得的球形氧化鋁的顆粒大小從納米級(jí)到毫米級(jí)。
球磨法
球磨法是最常見的制備超細(xì)氧化鋁粉體的方法，通常利用球磨機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)或振動(dòng)，原料被磨料撞擊、球磨和攪拌，大粒徑的粉體被細(xì)化為超細(xì)粉體。
球磨法制備超細(xì)氧化鋁粉體，操作簡(jiǎn)單，成本低廉，產(chǎn)量高，但也存在局限性，如產(chǎn)物粒度分布不均勻、最小粒徑受機(jī)械限制、很難獲得球形顆粒等。
均相沉淀法
均相溶液中的沉淀過程是晶核形成，然后聚集長(zhǎng)大，最后從溶液中析出的過程，如果能夠使沉淀劑在均相溶液中的濃度降低，甚至是緩慢的生成，那么就會(huì)均勻的生成大量的微小晶核，最終形成的細(xì)小沉淀顆粒會(huì)均勻的分散在整個(gè)溶液當(dāng)中，而且會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持一種平衡狀態(tài)，這種獲得沉淀的方法稱為均相沉淀法。
對(duì)于均相沉淀法，如果得到的沉淀顆粒的尺寸在膠體粒子的范圍內(nèi)，那么此法也稱為溶膠凝膠法。
溶膠-乳液-凝膠法
為了得到球形的粉體顆粒，人們利用油相和水相間的界面張力制造微小的球形液滴，使溶膠粒子的形成及凝膠化都被限定在微小的液滴中進(jìn)行，最終獲得球形的沉淀顆粒。
這種方法是在溶膠凝膠法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，早期，溶膠凝膠法多用來制備氧化鋁溶膠，更多的是研究所得膠體的組織結(jié)構(gòu)，逐漸地，此法成為制備超細(xì)粉體的常用方法。
滴球法
滴球法是將氧化鋁溶膠滴入到油層（通常使用石蠟，礦物油等）中，靠表面張力的作用形成球形的溶膠顆粒，隨后溶膠顆粒在氨水溶液中凝膠化，最后將凝膠顆粒干燥、煅燒形成球形氧化鋁的方法。
但這種方法通常用來制備粒徑較大的球形氧化鋁，主要應(yīng)用于吸附劑或催化劑載體。
其他方法
噴射法：噴射法制備球形氧化鋁的實(shí)質(zhì)是在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)相的轉(zhuǎn)變，利用表面張力的作用使產(chǎn)物球形化，根據(jù)相轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)又可以分為噴霧熱解法，噴霧干燥法和噴射熔融法。
氣溶膠分解法：通常是以鋁醇鹽為原料，利用鋁醇鹽易水解和高溫?zé)峤獾男再|(zhì)，并采用相變的物理手段，將鋁醇鹽氣化，然后與水蒸汽接觸水解霧化，再經(jīng)高溫干燥或直接高溫?zé)峤�，從而�?shí)現(xiàn)氣-液-固或氣-固相的轉(zhuǎn)變，最終形成球形氧化鋁粉體。
寫在最后
超細(xì)球形氧化鋁粉體的產(chǎn)品附加值高，可帶來較大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。近年來其需求一直保持持續(xù)增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)對(duì)超細(xì)球形氧化鋁產(chǎn)品一直是供不應(yīng)求。因此超細(xì)氧化鋁顆粒的球形化可極大的提高其制品的應(yīng)用性能，具有極大地經(jīng)濟(jì)效益，相信球形化氧化鋁粉體市場(chǎng)將進(jìn)一步擴(kuò)大！
參考來源
徐曉娟.單分散球形Al2O3及YAG粉體的合成與性能研究
劉杰.超細(xì)球形氧化鋁的制備及其粒度與晶型的控制
張曼.不同粒徑球形氧化鋁的制備及其對(duì)藍(lán)寶石的拋光性能研究
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/漫道）
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