[发明专利]一种纯度为5N的氧化铝超细粉末的制备方法

说明书

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种纯度为5N的氧化铝超细粉末的制备方法。所述方法包括如下步骤：(1)将拟薄水铝石加入直链全氟烷基磺酰氟研磨，随后加入醇溶液中混匀，随后加入水性分散剂混匀，得混合溶液；(2)将混合溶液离心分离得到透明上清溶液；(3)将透明上清溶液与醇铝混合均匀，进行水解反应6～12h制得水解反应液；(4)将水解反应液经喷雾干燥、气流磨处理后得粉体；(5)将粉体在800～1100℃进行煅烧1～3h，制得高纯α‑氧化铝纳米晶。本发明方法有效解决了工业化生产α‑氧化铝过程中粒度问题和纯度问题，制备获得的α‑氧化铝纳米晶纯度高≧99.999％，平均晶粒尺寸≦30nm，最大晶粒尺寸≦50nm，分散性更好、平均粒径更小更均匀。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种纯度为5N的氧化铝超细粉末的制备方法。

背景技术

高纯纳米氧化铝粉，不仅纯度高，而且粒度达到纳米级(1～100nm)，粒度分布窄，分散性好。纳米粉体具有的小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，使其在催化、滤光、光吸收、医药、磁介质及新材料等领域有广阔的应用前景。高纯纳米氧化铝具有优良的光学、电学性能和机械性能在现代高新技术新材料领域得到广泛应用，如用作透明陶瓷原料、荧光材料、蓝宝石晶体材料、催化剂、激光材料以及半导体基板等。近年来，随着全世界LED产业的发展，高纯氧化铝被加工成蓝宝石，用于LED衬底材料而广受LED行业青睐，目前全球80％LED企业采用蓝宝石作为衬底材料，随着国内外淘汰白炽灯计划的实施，其需求量将不断增长。

铝醇盐水解、焙烧法得到的氧化铝纯度较高，是制备高纯氧化铝的方法之一，但目前制备方法中前驱体需要在较高温度下煅烧才能转相得到α-氧化铝，氧化铝易产生团聚，使氧化铝粒径受限。而且现有技术中醇盐水解法时因反应条件的不同导致制备的氧化铝存在颗粒形貌不规则、分散性差、粒度分布不均等问题。

基于上述情况，本发明提出了一种纯度为5N的氧化铝超细粉末的制备方法，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纯度为5N的氧化铝超细粉末的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种纯度为5N的氧化铝超细粉末的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将拟薄水铝石加入直链全氟烷基磺酰氟，研磨20～30min，随后加入醇溶液中混匀20～30min，随后加入水性分散剂混匀30～40min，得混合溶液；

(2)将混合溶液以7000～8000r/min离心分离5～10min，分离得到透明上清溶液；

(3)将透明上清溶液与醇铝混合均匀，在60～90℃进行水解反应6～12h制得水解反应液；

(4)将水解反应液经喷雾干燥、气流磨处理后得粉体；

(5)将粉体在800～1100℃进行煅烧1～3h，制得高纯α-氧化铝纳米晶。

优选地，所述步骤(1)中，所述直链全氟烷基磺酰氟包括全氟己基磺酰氟、全氟丁基磺酰氟、全氟辛基磺酰氟、全氟癸基磺酰氟中的其中一种。

优选地，所述步骤(1)中，所述直链全氟烷基磺酰氟为全氟己基磺酰氟。

优选地，所述步骤(1)中，所述水性分散剂包括丙烯酸共聚物、马来酸共聚物、聚氧乙烯类衍生物、聚乙烯吡咯烷酮中的其中一种。

优选地，所述步骤(1)中，所述水性分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。

优选地，所述步骤(1)中，按固液比(g:ml)为8～10:1将拟薄水铝石加入直链全氟烷基磺酰氟。

优选地，所述步骤(1)中，所述拟薄水铝石与水性分散剂的配比按质量份计算为5～7:1。