[发明专利]一种采用高压相变法制备多晶α‑氧化铝的方法

摘要

本发明涉及一种采用高压相变法制备多晶α‑氧化铝的方法，所述方法以γ‑Al2O3为原料，通过对原料进行净化处理和预压成型，装配烧结单元后，在300‑1500℃，1‑25 GPa高温超高压条件下烧结，再对后续样品进行处理并进行性能检测。这种方法使γ‑Al2O3直接转化成多晶α‑Al2O3，能制备出物相单一、结构均匀，具有高的硬度和致密度等良好性能、纯度较高的多晶α‑Al2O3材料。

主权项

一种采用高压相变法制备多晶α‑氧化铝的方法，其特征在于:所述方法工艺步骤如下：a、原料处理检测：用无水乙醇处理纯度高于80%、晶粒尺寸为5nm‑500 μm的γ‑Al2O3原料，倒出废液后，在120℃条件下进行烘干；之后加去离子水进行预压成型，待成型后在真空干燥烘箱中对成型样品进行真空干燥； b、装配烧结单元：将预压成型的原料用金属包裹体进行包裹，防止样品在高温高压下被污染；再把包裹后预压成型的原料放入处理过的金属杯中，装入高压合成装置中进行组装，然后将组装好的烧结单元放入120℃恒温干燥的烘箱中备用；c、高温高压烧结：利用压机进行高温高压烧结，烧结压力为1‑25GPa，当压力达到设定压力后，升温加热，在烧结温度为300‑1500℃的条件下保温烧结；保温时间为10秒‑50分钟；待保温结束后，停止加热，然后缓慢开始降压；d、后续加工处理：取出合成腔体内的样品，去除外部金属包裹体，对内部样品打磨、抛光得到α‑Al2O3多晶体，α‑Al2O3多晶体的晶粒尺寸为5nm‑500 μm；e、样品性能检测：通过XRD和SEM检测样品物相及样品晶粒尺寸。