中國粉體網(wǎng)訊  α-氧化鋁也叫煅燒氧化鋁,，具有熔點高,、硬度大、絕緣性能強,、耐磨性好,、化學性質穩(wěn)定等特點,，廣泛用于耐火材料、絕緣器材,、集成電路基板,、磨料磨具、陶瓷材料等許多領域,。為了適應不同行業(yè)對α-氧化鋁的特殊需求,，人們通過控制其原晶形狀和粒度分布以及雜質含量形成多種高附加值產(chǎn)品。

焙燒而成α-氧化鋁原粉(二次粒子)是許多原晶(一次粒子)的聚合體,，由于α-氧化鋁原晶屬三方晶系,，晶格能大，正負離子間鍵力強,，熔點高達2053℃,，莫氏硬度為9，采用機械破碎方法,，不論是振動磨,、球磨還是氣流磨制取α-氧化鋁微粉只能打散這些聚合體，很難破壞其原晶結構,，所以原晶大小制約了α-氧化鋁微粉加工的細度,，要制取粒度要求很嚴的高附加值α-氧化鋁，焙燒過程中控制原晶大小是一個關鍵工藝,。

這時,，礦化劑就是一個非常必要的存在了。因為礦化劑除了具有除鈉及降低α-氧化鋁轉變溫度雙重作用,，而且還對改變原晶形狀具有很好的促進作用,。

常用的幾類礦化劑

煅燒α-Al2O3的礦化劑主要包括硼系、氯系,、氟系等礦化劑,。礦化劑在煅燒α-Al2O3過程中的作用主要表現(xiàn)在降低煅燒溫度、促進α-Al2O3晶型轉化和降低α-Al2O3中氧化鈉含量,。但具體來講,，不同礦化劑對原晶粒度的影響不同，有的明顯促進原晶粒度的長大,，有的具有良好的抑制晶粒長大的作用,，而且,，礦化劑對α-Al2O3晶粒的形貌產(chǎn)生一定的影響,。

不同礦化劑的作用

氟化物

以AlF3為例，將氫氧化鋁與AlF3混合,、高溫煅燒制備α-Al2O3,。高溫煅燒過程中加入AlF3后,，氧化鋁相變溫度從1300℃降低至1150℃。

高溫下,，AlF3可與氧化鋁反應生成AlOF,，而AlOF又可分解成Al2O3和AlF3，從而形成循環(huán),，增加了氧化鋁的蒸氣壓,，使得α-Al2O3的形成由固相傳質轉變成以氣相傳質為主，適合回轉窯等封閉循環(huán)的煅燒體系,。

可以看出,，未添加礦化劑所得α-A2O3是類似于蠕蟲狀，添加AlF3作為礦化劑可得片狀α-A2O3,，且晶粒較大,。

硼系

以硼酸為例，1200~1300℃下添加硼酸為礦化劑煅燒所得α-Al2O3,，保持了三水鋁石假晶,，其收縮率小、真比重大,。硼酸與鈉離子反應生成易揮發(fā)的硼酸鈉,，有助于降低氧化鋁中的堿含量，適合隧道窯等敞開的煅燒體系,。

同時,，添加硼酸為礦化劑，經(jīng)1300℃煅燒可顯著提高粉體中Al2O3的含量,，降低粉體中Na2O的含量和灼燒失量,。

氯化物

加入少量的氯化鎂，在焙燒過程中可以更好地除去Na2O,，這是α-Al2O3中的鈉被鹽基置換出來,，在1413℃時NaCl蒸發(fā)的結果。加入MgCl2煅燒過的氧化鋁,，雖然有部分氧化鎂同時進入剛玉晶格中,，經(jīng)顯微鏡觀察確定，呈極細的等軸晶狀的鎂鋁尖晶石,，聚集在氧化鋁顆粒之間的接觸處,。由于氧化鎂在氧化鋁中是以結合狀態(tài)存在，所以不會妨礙煅燒α-Al2O3的使用性能和產(chǎn)品特性,。用氧化鎂純化工業(yè)氧化鋁,，除降低Na2O含量外，還可作為氧化鋁燒成制品調節(jié)結晶結構,，抑制晶粒長大所需要的形態(tài)轉化加入物,。

參考資料：

[1]劉偉.礦化劑對α-氧化鋁原晶形貌的影響及在新產(chǎn)品開發(fā)中的應用

[2]趙紅軍.礦化劑及煅燒溫度對高溫氧化鋁性能的影響

[3]肖漢寧.氧化鋁粉體制備技術及其在先進陶瓷領域的應用

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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