超細氧化鋁具有一系列特殊的電、磁、光、吸附等物理化學特性,在陶瓷、化工、電子等方面具有廣泛的應(yīng)用前景,是一種重要的功能陶瓷原料。目前,國內(nèi)使用的超細氧化鋁大多采用機械破碎的方法生產(chǎn),這種方法的主要缺點是能耗高、環(huán)境污染重,并且產(chǎn)品質(zhì)量難以滿足要求。為了克服這一難題,國內(nèi)外對超細氧化鋁的制備技術(shù)進行廣泛的探索,得到了許多有價值的結(jié)論。本文在詳細查閱資料和市場調(diào)研的基礎(chǔ)上,根據(jù)化學沉淀法的優(yōu)勢和超聲波技術(shù)的特點,采用了超聲波-化學沉淀法來研究制備超細氧化鋁的工藝技術(shù),為最終解決這一難題提供了新的思路。本文以硫酸鋁（Al2（SO4）3·18H2O）,氨水（NH3·H2O）為原料,以PEG2000作分散劑,首先探索了化學沉淀法制備前驅(qū)體的最佳條件,其次,研究了超聲波-化學沉淀法制備前驅(qū)體的最佳工藝條件。在此基礎(chǔ)上,將前驅(qū)體焙燒得到產(chǎn)品超細氧化鋁。產(chǎn)物表征采用XRD、SEM、FTIR、激光納米粒度儀和TG-DSC分析方法。進行化學沉淀法時,按正交實驗法設(shè)計了實驗條件,考察了化學沉淀法制備超細氧化鋁前驅(qū)體的影響因素,用電導率來表征化學沉淀法中變化。結(jié)果表明:（1）硫酸鋁（Al2（SO4）3·18H... 

【文章來源】：湖南工業(yè)大學湖南省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

化學沉淀法制備前驅(qū)體氧化鋁實驗裝置圖

圖 3-3 前驅(qū)體粉末的 SEM 圖（a-3 號；b-5 號；c-9 號；d-13 號）Fig.3-3 SEM photos of precursor powder如圖 3-3 可以看出 3 號條件下制備出來的樣品團聚比較的嚴重，同時粒徑范圍也比較的大，5 號樣品結(jié)構(gòu)比較的松散，雖然有一定的團聚但不嚴重，且在右中方向存在分散性好且粒度在微米級以下的顆粒，9號樣品的粒徑范圍比較的大有部分顆粒在微米級以下，但其總量沒有 5 號樣品多，最后就是 13 號樣品粒徑范圍也比較的大，沒能實現(xiàn)很好的分散。故 5 號條件下得到的樣品分散性好且粒徑范圍比較的窄。從表 3-3 中極差數(shù)據(jù)可以得知，鋁離子的濃度在控制物質(zhì)粒度方面起到較大的作用。為了得到非常小的粒子，就需要在物質(zhì)一定條件下生成大量的晶核，即要加大晶核的形成反應(yīng)速率。雖然晶體的長大也受飽和度的影響，但是影響速率不同，故要大量的晶核就需要控制好晶核形成和晶體長大的相對速率。濃度過小就使得顆粒以長大為主，濃度過大，雖然能夠產(chǎn)生的顆粒非常多，但是顆粒之間的相互碰撞的概率就會增多，從而就需要恰當?shù)臐舛葋淼玫较鄬Χ嗟木Ш�。在產(chǎn)

圖 4-2 不同超聲頻率條件下的 SEM 圖（a-16KHz；b-20 KHz；c-25 KHz）Fig.4-2 SEM photo of alumina precursor with different ultrasound frequency如圖 4-2 可以看出來在 20KHz 得到的前驅(qū)體氧化鋁粒徑分布小，同時分散性能相對于其他要好，此條件下制備處理的形狀為類球形，超聲波頻率越高會加大顆粒之間的聚集機會，導致細顆粒與細顆粒，細顆粒與粗顆�；蛘叽诸w粒與粗顆粒之間的碰撞幾率，最終導致二次成核的形成而團聚在一起。4.2.2 超聲波功率的影響為了得到非常小的顆粒，它需要產(chǎn)生大量的晶核一定的條件下，即為了提高反應(yīng)的成核速率。雖然晶體的長大也受飽和度的影響，但是影響速率不同，故要大量的晶核就需要控制好晶核形成和晶體長大的相對速率。作為粒度分布的控制，是需要控制顆粒形成和晶核的生長，它需要合適的單分散制備系統(tǒng)的選擇。在液相體系中，得到的納米粉末表面具有很大的吉布斯自由能，顆粒之間很容易發(fā)生聚結(jié)與團聚�？刂坪昧６瘸叽绶植紙F聚這個問題也是作為科技工作者要

【參考文獻】：
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本文編號：3508570