添加剂对煅烧α-al2o3性能的影响

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1、.添加剂对煅烧α-Al2O3性能的影响陈燕1,2姚长江2(1.河南科技大学河南洛阳)(2.中铝股份郑州研究院河南郑州450041)摘要：本文通过选取三种添加剂分析其对煅烧α-Al2O3性能的影响，发现添加剂对α-Al2O3的相含量、晶体粒度、晶粒形貌以及杂质含量等性能起着至关重要的作用；从试验结果可以看出，不同添加剂的作用效果不同，只有选择正确才能获得满足不同用途要求的产品。这一点对现实的工业生产具有重要的指导意义。关键词：α-Al2O3添加剂晶体形貌EffectofadditivesonthePropertiesofα-A

2、luminaABSTRACTα-Al2O3因具有熔点高、耐火度高、高温力学性能好、电气绝缘性好、耐酸碱侵蚀性强等优点，广泛应用于电子陶瓷、结构陶瓷、高级耐火材料、磨料、磨具等行业。工业上生产的α-Al2O3粉末大部分是将工业氧化铝或工业氢氧化铝与添加剂混合经高温煅烧而得到的，以达到控制α-Al2O3相含量、晶体粒度、晶粒形貌以及杂质含量等目的，来获得满足不同用途要求的各种α-Al2O3产品。使用不同的添加剂将可以得到不同性能要求的α-Al2O3粉体。本文通过选用几种添加剂，分析其对α-Al2O3煅烧性能的影响。1、实验过程1

3、.1实验原料原料采用中铝股份郑州研究院氧化铝中间试验厂生产的纯拜尔法氢氧化铝，晶相为三水铝石，其主要性能指标如表1所示，XRD见图1。添加剂为A、B、C三种，均为化学试剂，添加量均为1%（占Al2O3重量）。...表1原料Al(OH)3的性能指标SiO2Fe2O3K2ONa2OCaOMgOAl2O3灼减Al(OH)30.0130.00950.0140.340.00500.005764.1134.541.2实验设备⑴1300℃高温电阻炉　⑵1600℃高温电阻炉⑶三维混料机1.3分析检测仪器⑴比表面积比表面/孔隙度分析仪NOVA

4、3000e美国康塔公司⑵X-衍射X-射线衍射仪X，PertProMPD英国帕纳科公司⑶电镜照片扫描电子显微镜JSM-6360LV日本电子1.4实验方法将一定量的氢氧化铝分别与添加剂在三维混料机内混合均匀，装入刚玉坩埚，分别在1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃、1450℃温度下于高温电阻炉内进行煅烧，匀速升温，升至设定温度后保温2小时，随炉冷却至室温后取出，送样检测分析。...2实验结果与分析图11050℃下四试样的XRD对照图图21150℃下四试样的XRD对照图...图31250℃下四试样

5、的XRD对照图图41450℃下四试样的XRD对照图表2四试样在不同煅烧温度下的性能指标试样编号Na2O(%)比表面积(m2/g)α相含量(%)2-0-10500.5724.322-A-10500.5821.84.6...2-B-10500.5223.85.22-C-10500.410.7092.54-0-1150/14.6613.74-A-1150/10.8516.44-B-1150/10.0217.44-C-1150/0.5092.36-0-1250/5.8586.86-A-1250/2.1793.16-B-1250/4.

6、7292.86-C-12507-0-14507-A-14507-B-14507-C-1450/0.260.0760.0240.120.782.091.221.910.2692.692.197.596.281.03.1添加剂对α-Al2O3比表面积的影响在氧化铝所有的物质形态中，α相是最稳定的相，其比表面积是所有过渡氧化铝中最小的。在氧化铝水合物的煅烧过程中，在其脱除大部分水之后，随着煅烧温度的升高，氧化铝粉体的比表面积是逐渐减小的，这一趋势在表2中得到了很好的证实。从表2还可以看出，比表面积总是伴随着α-Al2O3的大量生成

7、而显著减少。加添加剂的试样其比表面积总是明显低于未加添加剂的试样，而且三种添加剂对α-Al2O3...比表面积的影响亦不相同，数值从小到大依次为：C试样＜A试样＜B试样。在实际生产中，单纯地考察比表面积一项指标没有太大的实际意义，而必须结合α-Al2O3相含量、晶体形貌、晶粒大小等多项指标综合考虑，才能判断某种α-Al2O3粉体煅烧性能的优劣，这一点在实际生产中至关重要。3.2添加剂对α相变速率的影响通过对七个温度段的X射线衍射图谱的对照比较，找出了四个有代表性温度段的XRD图谱进行了对比，如图1-4所示。从图、表中可以看出

8、，在相同温度下加添加剂试样中的α相含量都程度不同地明显高于未加添加剂试样中的α相含量。这说明A、B、C三种添加剂都不同程度地对α相的形成起促进作用，即添加剂的存在可不同程度地降低α相的转化温度、提高α的相变速率。从图中可以看出，未加添加剂的0#试样在1050℃时主要以K相为主，其次为θ相，