[发明专利]高纯超微细氧化铝的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米氧化铝的制备方法，尤其涉及一种纳米氧化铝粒径的控制方法。

背景技术

一般，人们把产品纯度大于99.9％的称为高纯产品；把直径小于100nm的称为纳米级材料；把颗粒直径为0.1μm-1μm的称为亚微米级材料；把颗粒直径为1μm-10μm的称为为秘籍材料；通常把微米级、亚微米级和纳米级的材料统称为超微细材料。

我们知道，高纯超微细氧化铝作为一种新兴的高科技产品在国内外市场上具有广阔的前景，然而，普通的加工工艺已经不能满足制备高纯超微细氧化铝的要求，于是人们摸索出各种能满足制备高纯超微细氧化铝的方法，主要有：硫酸铝铵热解法即铵明矾热解法，醇盐水解法，低碳烷基铝水解法，氯乙醇法，结晶氯化铝热解法，改良拜耳法，火花放电法等，这些方法对现代高纯超微细氧化铝的要求都存在一定的缺陷，例如粒径分布不均匀、粒径过大等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高纯超微细氧化铝的制备方法，通过焙烧温度和保温时间的控制，得到产品晶粒尺寸均匀，纯度高，并且氧化铝产品的颗粒之间在50-200nm之间，满足现代高科技产品对氧化铝高纯和粒径分布狭窄的要求。

本发明的解决方案是：一种高纯超微细氧化铝的制备方法，在40-95℃温度下，有机酸或无机酸存在的环境中，将高纯度有机醇铝进行水解反应，搅拌3-8小时，老化10-20小时后，将料液过滤，用去离子水洗涤，生成中间产物氢氧化铝；将氢氧化铝在110℃温度下干燥、1000-1300℃温度下焙烧并保温1-4小时，控制生成的晶粒尺寸为50-200nm之间。

所述的有机醇铝为乙醇铝或异丙醇铝。

所述无机酸是硫酸和盐酸。

所述有机酸是甲酸、乙酸、丁酸、柠檬酸、乳酸、马来酸或苹果酸。

本发明的有益之处在于：

1.该本发明制备的纳米氧化铝纯度99.9％以上，且α-Al₂O₃晶型的转化率在90％以上。

2、本发明产品的晶粒尺寸均一，用美国PSS激光粒度测试仪测试颗粒粒径分散度小于0.2。

3、本发明产品纯度高、有利于保护环境，发明中采用的原料醇铝的组成元素为C、H、O、Al，不存在NH₃、SO₂等成分，在1000-1300℃的焙烧温度下，得到高纯度氧化铝的同时，液不会有大量的NH₃、SO₂等腐蚀性气体或液体的排放，不仅有利于保护仪器设备，而且不会污染环境、影响人们的身体健康，因而具有良好的环境效益。

4、本发明采用的生产工艺简单，投资省，成本低廉，易于实现工业化。

具体实施方式

实施例1：

将乙醇铝90g、去离子水50ml，3ml浓盐酸混合，在65℃下，搅拌反应5h，老化10小时后，将料液过滤，用去离子水洗涤，100℃烘干；然后在1100℃下焙烧，保温时间控制在2.5h。得到α-Al20330.1g，纯度99.9％，颗粒的粒径用美国PSS激光粒度测试仪测试，粒径为80nm，分散度0.18。

实施例2：

将异丙醇铝100g、去离子水60ml，5ml浓硫酸混合，在65℃下，搅拌反应5h，老化10小时后，将料液过滤，用去离子水洗涤，100℃烘干；然后在1250℃下焙烧，保温时间控制在3h。得到α-Al20330.1g，纯度99.9％，颗粒的粒径用美国PSS激光粒度测试仪测试，粒径为90nm，分散度0.15。