[发明专利]一种粒径大小可控的片状α‑Al2O3粉体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粒径大小可控的片状α-Al₂O₃粉体及其制备方法,由于片状α-Al₂O₃具有较大的硬度和模数、强度高、化学稳定性好、耐高温等优点，该片状α-Al₂O₃粉体主要适用于颜料领域，也适用于陶瓷复合材料、填料等领域。

背景技术

氧化铝工业上的用途非常广泛，历来是科研研究的热点之一。片状α-Al₂O₃是氧化铝各种形态的一种，产品附加值非常之高，开发的潜力巨大，片状α-Al₂O₃作为珠光颜料的基材有以下几个主要的优点：

(1)片状α-Al₂O₃的相对于云母的合成比较简单，由于片状α-Al₂O₃的不透明，相对于云母珠光颜料，能够产生强烈的单色干涉光，得到颜色更亮的珠光颜料。

(2)氧化铝基材相对于云母基材，具有熔点高，硬度大，稳定性好等优点，从而应用范围更加广泛。

(3)片状α-Al₂O₃作为基材容易控制其厚度及大小均匀。因片状α-Al₂O₃粉体有着特殊的二维平面结构，使片状粉体具有良好的附着力、显著的屏蔽效应与反射光线的能力，使他们可以作为基体用于珠光颜料。

(4)铝作为地球非常丰富的资源，价格低廉，开发出的片状α-Al₂O₃不仅可以作为颜料的基材，还可以运用于其他工业，例如增强金属或陶瓷的复合材料，或者用于塑料填料来改善其热导性能，在一些复合材料中添加片状α-Al₂O₃，充当消耗能量机构，可以提高复合材料的强度等。

目前制备片状α-Al₂O₃主要有以下几种方法：水热法、高温烧结法和熔盐法。片状α-Al₂O₃最初是用水热法制备的(如在日本专利公开No.39362/1992中公开)，水热法可制备出晶粒发育完整、颗粒间团聚少的粉体，制备出的粉体无需烧结；但水热法需要在高温高压下进行，反应时间长，对设备要求高；另外，水热法得到的粉体颗粒尺寸较小，在使用时不易分散。高温烧结法需要较高的烧结温度，加入氟化物虽可降低烧结温度，但其对设备的要求较高，对环境的污染较大。用熔盐法制备片状α-Al₂O₃粉体对设备要求较低、反应时间 较短、反应温度较低，晶体的形貌容易控制等优点，是一种理想的制备方法(中国专利公开号CN 1O3359764A通过熔盐法制备片状α-Al₂O₃，具有工艺简单、易于工业化生产的特点；中国专利公开号CN 1O20038A采用熔盐法制备片状α-Al₂O₃,适用于制造高性能珠光颜料，尤其适用于制造随角异色颜料)。前人专利中的研究方法，大多集中在工艺参数的影响，例如，熔融盐的种类、原材料、烧成温度和保温时间、粉体形成机理和表征等。很少考虑氧化铝晶种添加对片状α-Al₂O₃的大小影响，在理论上，没有研究晶种添加量和晶种粒径大小与片状α-Al₂O₃粉体粒径大小存在的数学关系，在工艺上，没有制备出粒径大小可控以及高分散均匀的片状α-Al₂O₃粉体。

发明内容

本发明的目的就是针对目前存在的技术不足，在熔融盐法的基础上，研究氧化铝晶种添加量和晶种粒径大小与片状α-Al₂O₃粉体粒径大小的关系，并且提供一种新方法来制备出形貌规整，粒径大小可控且分散均匀的片状α-Al₂O₃，该片状α-Al₂O₃适宜做珠光颜料的基底。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明第一方面涉及一种片状α-Al₂O₃粉体，它的形状为六方鳞片状，主要成分为片状α-Al₂O₃，几乎不含其它的杂质。