[发明专利]一种α-氧化铝及其制备方法

说明书

本申请提供一种α‑氧化铝及其制备方法，属于无机材料技术领域。α‑氧化铝的制备方法包括：氧化铝的前驱体完成烧结后，将经烧结得到的1000～1500℃的氧化铝粉体以5～200℃/s的降温速率降温至20℃以下。本申请采用快速冷却的方法能够还原部分氧化铝孔结构，氧化铝粉体在快速降温过程中，氧化铝部分粉体中的毛细管打开，孔结构的坍塌得到抑制，最终可还原部分微‑介孔结构，从而在一定程度上提高制得的α‑氧化铝的比表面积。整个制备流程简便，易操控，且不会引入新的杂质。制得的α‑氧化铝性能稳定，其比表面积在10m²/g以上，且粉体形貌较一致，颗粒分散性好，纯度较高。

技术领域

本申请涉及无机材料技术领域，具体而言，涉及一种α-氧化铝及其制备方法。

背景技术

α相氧化铝粉体属三方晶系，结构中的氧离子成近似密排六方堆积，铝原子是填充在其八面体空隙中。α-Al₂O₃一般是以氢氧化铝或其它含铝化合物为原料，通过高温焙烧工艺制备而成的。它具有晶型稳定、粒度分布均匀、纯度高、高分散，硬度较高等特点，可广泛应用于陶瓷、电瓷、耐火材料、高级绝缘部件、高纯耐火纤维、研磨、抛光用磨料、半导体材料等领域。经高温烧结后的α-Al₂O₃孔结构坍塌较严重，比表面积大大降低，因此α-Al₂O₃粉体材料一般具有较大的惰性。某些光学和催化剂等材料领域对于比表面积较高的α-Al₂O₃需求较大。

目前关于提高氧化铝比表面积的技术大多主要是改善氧化铝前驱体的合成等方法，从而来达到制备高表面积氧化铝的目的。比如将有机铝盐与有机溶剂于一定温度下搅拌溶解，混合均匀后加入有机醇的水溶液可得到氧化铝前驱体，经煅烧即可制得高比表面积多孔氧化铝。还有就是将溶胶-凝胶分散液与无机铝盐溶液混合后制备所需氧化铝前驱体，坯料经煅烧后，即可得高比表面积介孔氧化铝。

通过化学方法改性氧化铝前驱体是目前使用最多的方法，这些工艺虽然可以较好地解决Al₂O₃比表面积较低的问题，但合成工艺较复杂，所涉及的参数较难控制，并且较难实现工业化。同时某些化学试剂也会带入部分杂质元素，从而降低氧化铝粉体的纯度。同时，目前大多技术只针对于提高γ-Al₂O₃的比表面积制备工艺，很少涉及有关增大α-Al₂O₃比表面积的技术方法。一般来说，在这些不同晶型中的Al₂O₃，α-Al₂O₃的比表面积最小且较难控制。

发明内容

本申请提供了一种α-氧化铝及其制备方法，其能够提高α-氧化铝的比表面积。

本申请的实施例是这样实现的：

在第一方面，本申请示例提供了一种α-氧化铝的制备方法，其包括：氧化铝的前驱体完成烧结后，将经烧结得到的1000～1500℃的氧化铝粉体以5～200℃/s的降温速率降温至20℃以下。

在上述技术方案中，本申请采用快速冷却的方法能够较大幅度改善α-氧化铝的孔结构，制备得到比表面积较大的α-氧化铝粉体。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的示例中，上述在氧化铝的前驱体完成烧结的1～30s内，将经烧结得到的氧化铝粉体与5℃以下的试剂混合。

在上述示例中，本申请以5℃以下的试剂与烧结后的氧化铝粉体均匀混合，以使烧结后的氧化铝粉体能够被均匀以5～200℃/s的降温速率降温至20℃以下。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第二种可能的示例中，上述氧化铝粉体和试剂的质量比为1:50～500。