中國粉體網(wǎng)訊 2024年9月27日,，由中國粉體網(wǎng)主辦的“2024全國高純氧化鋁粉體制備技術及應用交流大會”在江蘇揚州綠地鉑驪酒店成功召開,。會議期間,，我們邀請到眾多專家學者做客“對話”欄目，圍繞高純氧化鋁材料及技術應用的現(xiàn)狀和未來進行了訪談交流,。本期,，我們邀請到的是廣州匯富研究院有限公司研究院副院長段先健博士。
中國粉體網(wǎng)：段博士,，請您介紹一下廣州匯富研究院有限公司,。
段博士：中國粉體網(wǎng)的朋友們,，大家好。非常榮幸接受中國粉體網(wǎng)的采訪,。我來自于廣州匯富研究院有限公司,，總公司是湖北匯富納米材料股份有限公司。我們主要是從事氣相法納米粉體材料的研發(fā),、生產(chǎn),、銷售和技術服務，同時我們也是國家級專精特新小巨人重點企業(yè),，產(chǎn)品主要是用在例如鋰電池,、膠粘劑等新能源領域，還有就是一些功能性的新型材料等領域,。我們廣州研究院主要是負責新產(chǎn)品的開發(fā),，湖北總公司主要負責產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及應用研究。
中國粉體網(wǎng)：段博士,，何為氣相氧化鋁？特點是什么,？其主要應用在哪些領域,？
段博士：剛才介紹到我們主要是生產(chǎn)氣相法納米粉體材料的，那么,，為什么說的氣相法納米粉體材料,？主要是因為它的生產(chǎn)工藝與常規(guī)的生產(chǎn)工藝是不一樣的。此類材料主要是原材料是氣化進去的,，然后再通過與氫氣,、氧氣混合，混合氣體在高溫燃燒下水解而得到的一種粉體材料,。所以,，它的制造工藝有別于其他像水熱法或者其他傳統(tǒng)的溶膠凝膠法、機械研磨等方法,，這種用氣相法工藝生產(chǎn)出來的材料,，我們就稱為氣相法納米粉體材料。
因為這種材料是高溫燃燒水解出來的,，所以首先它的顆粒很細,，粒徑在7~40納米左右；然后它的比表面積很大,，例如氣相二氧化硅,，它的比表面積可以做到400m2/g以上；另外,，它的結(jié)構(gòu)性很強,，氣相法生產(chǎn)出來的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與常規(guī)方法不一樣,，它是一種鏈狀的，三維網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu),，產(chǎn)品比較蓬松,、很輕；其次,，它的振實密度很小,，像氣相二氧化硅，氣相氧化鋁的話,，其振實密度大概在30~60g/dm3,。這就是氣相法工藝生產(chǎn)出來的產(chǎn)品特點。
在應用方面,，例如氣相二氧化硅最主要的應用是在硅膠里面作為補強的填料,，在一些膠黏劑、涂料,、油墨等應用中作為補強的功能材料,。另外，它有很好的增稠觸變性能,，作為觸變劑,；它自身的流動性很好，所以它也可以作為一些粉末個抗結(jié)塊劑,、流動助劑等,。像氣相二氧化硅，它還可以作為食品,、醫(yī)藥,、化妝品里面的助劑；氣相法氧化鋁主要是在粉末涂料領域和新能源材料中應用,，例如鋰電池的正極材料改性,、鋰電池的隔膜改性等應用中都會應用到。然后就是氣相法氧化鈦,，它為改進鋰電池正極電解材料的性能起到了關鍵作用,；還可以作為高分子材料的耐熱助劑，像硅橡膠,，氣相法二氧化鈦可以提高我們材料的耐熱等級,。最后就是在一些光催化以及化妝品領域里面都有應用。
中國粉體網(wǎng)：段博士,，生產(chǎn)氣相氧化鋁的工藝有哪些,？技術難點是什么？
段博士：氣相法工藝生產(chǎn)納米粉體材料,，它們的基本工藝都是一樣的,。首先第一步,，原材料需要氣化，然后和氫氣,、氧氣進行混合,；第二步是反應，反應是在火焰下進行燃燒反應,；第三步收集反應后生成的粉體,，先把顆粒聚集起來，再進行收集,。在整個反應中,，它還有副產(chǎn)物，還有氣體,，但我們最終需要是粉體材料,，所以還需要有一個工藝就是要氣固分離，要把氣體跟固體分離出來,。還有一個比較關鍵的環(huán)節(jié),，就是脫酸。因為我們生產(chǎn)采用的原材料大部分都是它的氯化物,，例如四氯化硅,、四氯化鈦，或者氯化鋁,。在生產(chǎn)過程中它們的副產(chǎn)物會有氯化氫，即鹽酸,，這種酸性物質(zhì)在材料中會對我們的應用有所影響,。所以，我們需要一個脫酸的工藝,，把吸附在粉體表面的氯化氫脫除,。當然，在這個環(huán)節(jié)過程中,，有的時候還需要進行表面改性,，增加它的一些功能，它的最主要的工藝就是這些,。
對于制備難點,，因為它是一個連續(xù)化的生產(chǎn)過程，我們在生產(chǎn)產(chǎn)品時最重要的是保證它的品質(zhì),，而整個生產(chǎn)過程是連續(xù)化生產(chǎn)的,，所以要保證在整個反應過程中的穩(wěn)定性很重要。保證其流速,、溫度,，還有原料的配比,，每個環(huán)節(jié)要保持穩(wěn)定，才能保證我們的產(chǎn)品粒徑的均勻性,，比表面積的均勻性,，還有微觀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；還有就是聚集環(huán)節(jié),，我們需要聚集體的尺寸保持均勻且穩(wěn)定,，最后到脫酸環(huán)節(jié)，我們需要有效地將酸性物質(zhì)排出去,。所以這是一個系統(tǒng)工程,，最重要的是保證其穩(wěn)定性，這是其中一個難點之一,。
另外一個難點就是,，這個工藝對設備的材質(zhì)要求非常高。因為制備過程中需要高溫燃燒,，這個過程中溫度可高達1000℃以上,，在此高溫下很多材質(zhì)是受不了的。同時,，上面也講到,，它的生產(chǎn)過程中會釋放出氯化氫等酸性物質(zhì)，這就要求整個設備需要耐高溫且耐酸腐蝕,，特別是在鋰電池材料領域,，在生產(chǎn)過程中對金屬雜質(zhì)的含量要求要非常低，如果設備材質(zhì)不好的話,，它很容易帶入一些金屬雜質(zhì)進去,，對最終產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。
中國粉體網(wǎng)：目前,，我國氣相氧化鋁的發(fā)展水平如何,？
段博士：目前國內(nèi)的話，氣相氧化鋁最早是我們在生產(chǎn)�,，F(xiàn)在據(jù)我的了解國內(nèi)是有兩家企業(yè)生產(chǎn),，可以見得國內(nèi)生產(chǎn)氣相氧化鋁的企業(yè)是非常少的。即使是在國外,，也就像贏創(chuàng),、卡博特等幾家企業(yè)在生產(chǎn)。
中國粉體網(wǎng)：那么,，目前公司在氣相氧化鋁的研發(fā),、生產(chǎn)及客戶開發(fā)方面進展如何？
段博士：我們在產(chǎn)品的研發(fā)和市場開發(fā)這塊是一直走在前面的,，公司主導了我們《氣相法二氧化硅》,、《納米氧化鋁》和《納米二氧化鈦》國家標準的修訂,，也主導制定了多項國際標準，產(chǎn)品也實現(xiàn)多元化和功能化,。氣相法氧化鋁主要應用領域就是兩大塊,，最大的應用領域就是粉末涂料，另一個是鋰電池材料,。在粉末涂料應用領域,，我們跟國內(nèi)大部分的頭部企業(yè)都有合作，都有在應用我們的產(chǎn)品來替代進口產(chǎn)品使用,。在鋰電池材料領域,，在正極材料應用中，我們國內(nèi)的頭部企業(yè)基本都會使用我們的產(chǎn)品,；在鋰電池隔膜材料應用中,，目前還在開展測試中，還沒有大規(guī)模的使用,，但是我們和國內(nèi)的一些頭部企業(yè)都開展了相應的合作,，都在評估我們的產(chǎn)品。另外,，我們的產(chǎn)品也有出口,，例如氣相氧化鋁、氣相氧化鈦,、氣相氧化硅等產(chǎn)品都實現(xiàn)出口了,。
中國粉體網(wǎng)：好的，感謝段博士接受我們的采訪,，謝謝,！
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青）
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