[发明专利]一种片状α‑氧化铝粉体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，特别涉及一种片状α-氧化铝粉体及其制备方法。

背景技术

片状α-Al₂O₃粉体作为一种特种氧化铝和重要的粉体材料，不仅具备普通α-Al₂O₃的优良特性而且还由于具有特殊的二维片状结构、适中的表面活性、良好的附着力、反射光线的能力以及显著的屏蔽效应。片状氧化铝已被广泛的应用到织构陶瓷、抛光材料、耐火材料、汽车漆料等各个领域。

片状氧化铝的制备可以通过很多方法，主要有熔盐法、水热法、涂膜法、机械法以及液相间接制备法等。机械法操作简单、成本低，但容易引入杂质，制备的粉体纯度较低，粉体的组织形貌不易控制。水热法反应周期长，对生产设备的依赖性比较强，安全系数较大，制备成本较高。涂膜法制备所得的粒度分布范围较宽，需要分级处理才能达到使用者的要求。熔盐法是制备片状α-Al₂O₃粉体最常用的方法。采用熔盐法制备片状α-Al₂O₃粉体时，可以通过晶种的加入量、熔盐用量以及煅烧的温度和时间等参数对粉体的形貌进行控制。

但是目前的熔盐体系存在硫酸根及钠盐等，熔盐的挥发对设备造成损伤，而钠杂质的存在会导致氧化铝转化率降低，从而导致产物中α相的纯度低。而且，目前采用的熔盐介质熔点普遍偏高，不利于粉体的低温合成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种片状α-氧化铝(α-Al₂O₃)粉体及其制备方法。本发明提供的制备方法合成温度低，制备得到的片状α-氧化铝(α-Al₂O₃)粉体纯度高。

本发明提供了一种片状α-氧化铝粉体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将纳米勃姆石、氟化物矿化剂和无水乙醇球磨，得到混合物料；

(2)将所述步骤(1)得到的混合物料与混合熔盐混合，在900～1100℃下煅烧，得到片状α-氧化铝粉体；所述混合熔盐包括氯化钾和氯化锂。

优选的，所述步骤(1)中氟化物矿化剂的质量为纳米勃姆石质量的0.1～1％。

优选的，所述步骤(1)中纳米勃姆石与无水乙醇的质量比为1:0.8～1.2。

优选的，所述步骤(1)中纳米勃姆石的粒径为80～200nm。

优选的，所述步骤(1)中氟化物矿化剂包括氟化铝和/或氟化铵。

优选的，所述步骤(1)中球磨的球料比为1～3:1，球磨的转速为200～350r/min，球磨的时间为10～14h。

优选的，所述步骤(2)中混合物料与混合熔盐的质量比为1:1～8。

优选的，所述步骤(2)的混合熔盐中氯化钾和氯化锂的质量比为1～5:1。

优选的，所述步骤(2)中煅烧的时间为2～5h。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备的片状α-氧化铝粉体，所述片状α-氧化铝粉体的粒径为2～25μm。

本发明提供了一种片状α-氧化铝粉体的制备方法，包括以下步骤：将纳米勃姆石、氟化物矿化剂和无水乙醇球磨，得到混合物料；将所述混合物料与混合熔盐混合，在900～1100℃下煅烧，得到片状α-氧化铝粉体；所述混合熔盐包括氯化钾和氯化锂。本发明采用纳米勃姆石为原料，以氟化物矿化剂为添加剂进行球磨，再以氯化钾及氯化锂混合物为熔盐介质，在900～1100℃下煅烧即可得到高纯度片状α-氧化铝粉体。实验结果表明，本发明提供的制备方法合成温度低，制备得到的片状α-氧化铝粉体纯度为99％以上。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的片状α-氧化铝粉体的SEM图。

具体实施方式

本发明提供了一种片状α-氧化铝(α-Al₂O₃)粉体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将纳米勃姆石、氟化物矿化剂和无水乙醇球磨，得到混合物料；

(2)将所述步骤(1)得到的混合物料与混合熔盐混合，在900～1100℃下煅烧，得到片状α-氧化铝粉体；所述混合熔盐包括氯化钾和氯化锂。

本发明将纳米勃姆石、氟化物矿化剂和无水乙醇球磨，得到混合物料。在本发明中，所述氟化物矿化剂的质量优选为纳米勃姆石质量的0.1～1％，更优选为0.2～0.8％，最优选为0.4～0.6％。在本发明中，所述纳米勃姆石与无水乙醇的质量比优选为1:0.8～1.2，更优选为1:0.9～1.1。