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α-Al2O3粉體的關(guān)鍵性能表征及其工業(yè)應(yīng)用

文章出處:產(chǎn)品百科 責(zé)任編輯:東莞東超新材料科技有限公司 發(fā)表時(shí)間:2025-05-27
  

?α-Al2O3因其特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn),使其在電子、化工、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。而在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中,即使是同一種粉體,不同的生產(chǎn)廠家、不同的生產(chǎn)工藝及不同的生產(chǎn)設(shè)備所生產(chǎn)出的粉體,其物理、化學(xué)性能指標(biāo)也不盡相同,甚至?xí)休^大差別。只有正確、全面地表征粉體及顆粒的各項(xiàng)性能指標(biāo)才能更好地指導(dǎo)生產(chǎn)和應(yīng)用。


對于α-Al2O3粉體來說,在生產(chǎn)和使用中除了化學(xué)成分,常見的表征項(xiàng)目有:粒度、粒度分布、晶體形貌、原晶粒度、比表面積、真密度、松裝密度、吸油率、吸水率、PH值、電導(dǎo)等。上述不同性能實(shí)際上也是相互關(guān)聯(lián)、相互影響的,并且直接影響粉體的加工性能和應(yīng)用。理論上產(chǎn)品要達(dá)到質(zhì)量完全一致,粉體的各 項(xiàng)性能指標(biāo)也必須相同,但是在α-Al2O3的實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用中,大部分情況下并 不需要對所有表征項(xiàng)目進(jìn)行分析檢測,不同用戶在不同條件下所要求的表征項(xiàng)目也不相同,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)只需分析幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)即可。
為了α-Al2O3更好的生產(chǎn)和應(yīng)用,就要對α-Al2O3的基本性能有所了解,并能全面、正確的對其進(jìn)行表征。
α-Al2O3的基本概念
通常,自然界有天然的α-Al2O3礦物,稱為剛玉,采用電弧爐高溫熔融生產(chǎn)的α-Al2O3一般稱為白剛玉,用工業(yè)氧化鋁作原料,在1300~1500℃煅燒生成的α-Al2O3稱為煅燒氧化鋁,也即行業(yè)內(nèi)常指代的α-Al2O3。
除了納米級α-Al2O3(原晶或D50≤40nm),一般工業(yè)高溫煅燒生產(chǎn)常用的α-Al2O3其原晶粒度為0.3~100.0μm,原晶小于1μm的稱之為微晶α-Al2O3,原晶大于10μm的稱之為大晶體α-Al2O3,超過50μm的稱為超大晶體α-Al2O3。
粉體表征技術(shù)在α-Al2O3檢測及生產(chǎn)中的應(yīng)用
α-Al2O3主要有三大典型應(yīng)用領(lǐng)域:陶瓷、耐火材料和研磨拋光,不同用途對α-Al2O3性能的要求和表征內(nèi)容也不相同。
氧化鋁陶瓷:粒度、粒度分布、晶體形貌、原晶大小、轉(zhuǎn)化率、真比重、比表面積、壓實(shí)密度、吸油率。
耐火材料:粒度、粒度分布、晶體形貌、原晶大小、吸水率、真比重、比表面積。
研磨拋光:粒度、粒度分布、晶體形貌、原晶大小、吸油率。
α-Al2O3粉體的比表面積
通常采用BET氮?dú)馕椒y定α-Al2O3的比表面積,α-Al2O3的比表面積的大小與其晶體形狀、大小及α-Al2O3轉(zhuǎn)化率有關(guān),常用微米級的α-Al2O3微粉比表面積為0.3~25m2/g,粒度越小,比表面積越大;轉(zhuǎn)化率越高,比表面積越??;納米α-Al2O3比表面積則較大,一般在100m2/g以上。
α-Al2O3粉體的密度
(1)真密度
真密度也稱有效密度,通常采用比重瓶法測量。采用比重瓶法測定最好是測原粉(粗粉)的真密度,微粉誤差較大,一般工業(yè)常用的α-Al2O3真密度為3.92~3.98g/cm3,因?yàn)锳l2O3不同相中的α相真密度最高,所以,真密度越高,α-Al2O3含量越高,轉(zhuǎn)化率亦越高。
(2)α-Al2O3粉松裝密度
松裝密度的測定方法為國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6609.25-2004,同樣是測定原粉,微粉誤差大。從粉體松裝密度大小可以定性判斷粉體的比表面積、轉(zhuǎn)化率和原晶相對大小,另外,也可以簡單判斷出生產(chǎn)工藝,一般隧道窯原粉的松裝密度為0.7~0.9g/cm3,回轉(zhuǎn)窯的松裝密度為0.9~1.1g/cm3。
(3)壓實(shí)密度
壓實(shí)密度一般用于測定微粉。α-Al2O3微粉壓實(shí)密度的測定方法:不同廠家略有差別,壓實(shí)密度與粉體的粒度、比表面積、轉(zhuǎn)化率、原晶大小、形狀、真密度都有關(guān)系,對于下游用戶來說,壓實(shí)密度越大越好。
在α-Al2O3粉體的生產(chǎn)和應(yīng)用中,粉體及顆粒性能的表征非常重要,顯微圖像法 是研究α-Al2O3粉體顆粒的一個(gè)重要表征方法。不同工藝,設(shè)備生產(chǎn)出的產(chǎn)品物理化學(xué)性能也有所不同,各種性能之間存在一定的關(guān)聯(lián)并相互影響,只有充分了解和掌握才能更好地生產(chǎn)和應(yīng)用。
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來源:粉體圈
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