[发明专利]一种用匣钵煅烧制备片状α-氧化铝粉体的方法

说明书

本发明提供一种用匣钵煅烧制备片状α‑氧化铝粉体的方法，涉及无机非金属材料技术领域，包括以下步骤：制得一水软铝石相的片状氧化铝晶种；以铝的氧化物或氧化铝的水合物中为原料，以晶种为模板剂，以硼酸、氟化物、硅氟酸盐和碱金属氧化物为矿化剂，按一定比例混合搅拌均匀，装入匣钵中，在1300‑1700℃的温度条件下，煅烧5‑10小时，冷却后，将煅烧产物从匣钵取出；煅烧产物经研磨、筛分后，制得片状α‑氧化铝粉体。该方法制备出的α‑氧化铝粉体，晶粒厚度可达到1‑5μm，直径可达8‑80μm，在制备过程中不会引入其他杂质，制备工艺简单，对设备要求不高，生产过程无污染，该粉体非常适合作为单晶硅、玻璃制品的研磨抛光材料，也可用作耐火材料和增韧陶瓷的原料。

技术领域

本发明涉及无机非金属材料技术领域，具体涉及一种用匣钵煅烧制备片状α-氧化铝粉体的方法。

背景技术

α-氧化铝具有硬度高、熔点高、抗氧化、耐高温、耐腐蚀、导热性好，电阻率高等优异性能。α-Al₂O₃的常见晶体形貌为类球状或蠕虫状。片状氧化铝作为一种特种α-Al₂O₃和重要的粉体材料，其晶体形貌是扁平的片状体。该形貌的氧化铝由于具有特殊的二维片状结构和适中的表面活性，不仅具有上述α-Al₂O₃的优良性能，还具有良好的抗热振性，良好的附着力和光反射能力，优异的切削抛光能力，以及显著的电磁波屏蔽效应。作为一种性能独特的α-Al₂O₃，片状氧化铝已在高档耐火材料、增韧陶瓷、颜料、漆料、化妆品、研磨抛光等许多领域得到应用。

目前，国内所用的片状α-氧化铝主要依靠国外进口。国外片状α-氧化铝的生产方法是采用回转窑在1500℃以上的高温条件下，对加有矿化剂的氧化铝进行烧结。烧结产物经研磨、分级，获得片状α-氧化铝。这种生产方法，对回转窑衬砖要求高，设备投资大。烧结过程中，因氧化铝直接与火焰接触，并快速熔融，物料硬度偏大，在用做研磨抛光材料时，容易造成工件产生划痕。

申请号为“200610116360.3”，发明名称为“低温制备片状氧化铝单晶颗粒的方法”，公开了一种利用经煅烧的Al(OH)₃粉体或γ-Al₂O₃粉体生成的非晶态氧化铝粉体为起始原料，然后加入晶种α-Al₂O₃粉，其加入量为总重量的5-20％；以熔盐为合成介质，加入量按盐料两者重量比为1:1-4:1的比例计算用量；然后将上述混合物在660-1300℃的温度下进行煅烧2-8小时，随后随炉冷却，最终制得片状氧化铝单晶颗粒。该专利中除了需要煅烧2-8小时外，还需要将晶种进行预烧2小时，原料研磨2-3个小时，生产周期较长。以熔盐为合成介质，生产过程污染严重。

申请号为“201210154460.0”，发明名称为“一种径厚比值大的片状氧化铝制备方法”，公开了一种在氧化铝粉中加入一种熔盐，加入一种模板剂，再加入一种整形剂后混合均匀。将混合物装入带盖的坩锅中，在设定温度下反应后，用热水洗去可溶的盐，再用氢氟酸溶液溶解试样中的杂质相，洗涤、干燥得到片状氧化铝。模板剂为高岭土、石墨、方解石和云母中的一种，整形剂为二氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化铁、氧化硅中的一种。该专利使用的模板剂会引入其他杂质，如高岭土、云母会引入SiO₂、石墨会引入碳、方解石会引入钙元素等，降低氧化铝纯度。同样，加入的整形剂(如二氧化钛、氧化锌、氧化铁、氧化硅)均不能被水溶解，也会影响氧化铝的纯度。采用氢氟酸溶解处理则会使得工艺复杂，设备要求高。用热水洗去可溶解的盐，要消耗大量的水，产生含盐污水，生产过程污染严重。