[发明专利]一种易烧结高纯氧化铝的制备方法

说明书

本发明涉及一种易烧结高纯氧化铝的制备方法，包括以下步骤：第一步、将异丙醇铝通过水解制备得到高纯拟薄铝石；第二步、进行一次低温煅烧，得到过渡态氧化铝，然后进行气流粉碎处理，得到低松装密度过渡态氧化铝；第三步、再进行二次焙烧，得到单一晶型阿尔法高纯氧化铝；第四步、将高纯氧化铝粉体进行研磨处理，得到比表面积10‑20㎡/g，平均粒径小于200纳米的单分散性高纯氧化铝粉体；第五步、将粉体先放入压机成型，然后冷静压成型，高温烧结，烧结体致密度高于97%。本发明提供一种环保、节能、低成本以及各项技术指标能达到使用要求的易烧结高纯氧化铝。

技术领域

本发明属于高纯超细粉体制备、成型及加工技术领域，具体涉及一种易烧结高纯氧化铝粉体的制备工艺。

背景技术

α氧化铝具有较高的化学稳定性，纯度高、真比重大、灼减小、绝缘性能好，耐酸碱，机械强度大，耐磨、耐冲击等优点，广泛应用于各种陶瓷烧结体的原材料，比如：透明陶瓷，钠灯管，电路基板等。通常制备高纯α氧化铝的方法包括改良拜耳法、异丙醇铝水解法、硫酸铝氨法，氯化铝法、碳酸铝氨法等。然而目前制备氧化铝陶瓷的煅烧温度都在1600℃以上，而且致密度、机械强度等性能还不能满足使用要求。主要原因是由于无法制备单分散不团聚的0.1-0.2微米的单一晶型的高纯a氧化铝粉体，从而无法制备易烧结氧化铝粉体。更细的高纯氧化铝粉体具有更优异的烧结特性，如果高纯超细氧化铝粉用于陶瓷烧结体的制备，在低温下烧结制备高致密度陶瓷体是可以得到的，这样制备的烧结体具有更高机械强度，因此高纯超细氧化铝粉体的制备是需要的。

传统的，制备超细氧化铝的方法，是以上方法的前驱体在低温下煅烧制得，或者添加氧化镁，氧化硅等烧结助剂进行煅烧制备。然而，在低温条件下煅烧，阿尔法氧化铝转化不完全，会有少量的δ、θ、η等晶型氧化铝仍然存在，不能得到纯相的阿尔法氧化铝，如果不是纯相的氧化铝成型烧结，无法得到高致密度的烧结体。而且，这种氧化铝分散在水里制备成浆料，浆料的粘度会随着时间而发生改变，注射成型过程中会有很多缺点。在添加烧结助剂的氧化铝粉，在一定程度上能得到超细氧化铝，然而制备的烧结体里氧化铝晶粒大小不均匀，得到的烧结体的机械性能和耐磨性能不能达到理想的要求。

在这些制备方法中，即使超细氧化铝粉能够得到，因为有其他杂质或者其它晶型的氧化铝存在，陶瓷烧结体很难得到均匀的晶粒。

发明内容

本发明的目的在于客服现有技术的不足，提供环保、节能、低成本的以及各项技术指标能达到使用要求的易烧结高纯氧化铝的制备方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种易烧结高纯氧化铝的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步、将异丙醇铝通过水解制备得到高纯拟薄铝石为原料；

第二步、进行一次低温焙烧，煅烧温度为600-1100℃，保温0.5-5小时，得到过渡态氧化铝，然后进行气流粉碎处理，得到低松装密度过渡态氧化铝，松装密度小于0.25g/cm³；

第三步、再进行二次焙烧，焙烧温度为1150-1350℃，保温2-12小时，得到单一晶型阿尔法氧化铝；

第四步、将高纯氧化铝粉体进行研磨处理，得到比表面积10-20㎡/g，平均粒径小于200纳米的单分散性高纯氧化铝粉体，纯度大于99.996%；

第五步、将粉体放入20-40MPa的压机成型，然后80-120Mpa冷静压成型得到氧化铝坯体，最后进行高温煅烧，煅烧温度为1200-1500℃，保温时间1-10小时，烧结体致密度高于97%。

优选的，第一步所述的异丙醇铝水解制备高纯拟薄水律石：水解液比例为水：异丙醇=1:1-1:2组成，水解温度70-85℃。

优选的，第二步所述的一次低温煅烧温度为950-1050℃，保温时间2-3小时。