氧化铝(氧化铝)是最广泛使用的氧化物陶瓷材料。其应用普遍存在,包括火花塞,敲击垫圈,耐磨瓷砖和切割工具。 非常大的吨位也用于制造单片和砖耐火材料。它也与其他材料混合,例如片状石墨用于其他,设想更困难的应亚博网站下载用,例如浇注喷口和滑动闸阀。 关键属性氧化铝的主要性能如下所示。 •压缩强度高 •硬度高 •耐磨性 •即使在高温下也能抵抗各种化学物质的化学侵蚀 •高导热系数 •抗热震 •高度的耐火性 •高介电强度 •即使在高温下也具有较高的电阻率 •微波无线电频率透明 •低中子横截面捕获区域 •原材料容易获得,价格不受剧烈波动的影响 年产量氧化铝年产量为4500万吨。其中90%用于电解生产金属铝。 氧化铝来自哪里?商业上生产的大多数氧化铝通过煅烧氢氧化铝(经常被称为氧化铝三水合物或Ath)获得。 氢氧化铝实际上都是由拜耳法生产的。 这涉及通过加入氢氧化铝的细晶种来消化苛性钠中的铝土矿和随后的氢氧化铝沉淀。 阶段氧化铝存在于多种形式,α,η,δ,κ,θ,γ,ρ;这些在氢氧化铝或氢氧化铝的热处理过程中出现。最热力学稳定的形式是α-氧化铝。 氢氧化铝铝形成一系列氢氧化物;其中一些是具有很好的结晶化合物,而其他物质是不含无定义的无定形化合物。最常见的三羟基氧化物是Gibbsite,Bayerite和Nordstrandite,同时迄今含常见的氧化氢氧化物形式是Boehmite和Diapore。 商业上最重要的形式是三水铝石,尽管bayerite和boehmite也在工业规模上生产。 氢氧化铝具有广泛的用途,如塑料和橡胶中的阻燃剂、纸张填料和填充剂、牙膏填料、抗酸剂、二氧化钛涂层,以及作为生产化学铝的原料,如硫酸铝、氯化铝、聚氯化铝、硝酸铝。 商业成绩冶炼厂等级冶炼厂或冶金等级是在制造铝金属制造时给出的名称。历史上,氢氧化铝是用回转窑生产的,但现在一般是在流化床或流体闪蒸煅烧炉中生产。在流体闪蒸过程中,氢氧化铝被注入由燃烧燃油或天然气获得的逆流热空气中。第一效果是除去游离水,然后除去化学组合的水;这发生在180-600ºC之间的一系列温度范围内。脱水氧化铝主要是以活性氧化铝的形式,随着温度升高到1000℃,表面积逐渐减小。在温度>1000ºC的情况下进一步煅烧将其转换为更稳定的α-形式。由于存在过渡金属,对α-形式的转化通常为25%,比表面积相对较高> 50m 2 / g。 煅烧
如果将氢氧化铝加热至超过1100ºC的温度,则它通过上述转变相。 最终产品,如果使用足够高的温度,是α-氧化铝。生产过程在商业上是在长回转窑中进行的。经常添加矿化剂催化反应,降低α-氧化铝相形成的温度;氟盐是最常用的矿化剂。 这些煅烧产品广泛用于陶瓷和耐火材料的应用。存在的主要杂质是氧化钠。不同等级的产品在晶粒大小、形态和化学杂质上都有所不同。 煅烧等级通常是分为普通的苏打水,中等苏打水(苏打水平0.15-0.25%wt%)和低苏打水。 低的年代奥达许多应用,特别是在电气/电子区域中,需要低水平的苏打水以存在于氧化铝中。低碱氧化铝通常定义为碱含量<0.1%的重量。这可以通过许多不同的途径制造,包括酸洗,氯添加,硼添加和苏打吸附化合物的利用。 反应“反应性”氧化铝是通常给予相对高纯度和小晶体尺寸(<1μm)样品的术语,该样品在比低钠,中苏钠或普通钠的较低温度下烧成完全致密的体。这些粉末通常是在强烈的球磨后供应的,球磨粉碎了煅烧后产生的结块。它们被利用,需要出色的强度,耐磨性,耐温性,表面光洁度或化学惰性。 表格片状氧化铝是重结晶或烧结的α-氧化铝,所以称为刚玉的形态由大,50-500μm,刚玉的平板状晶体组成。通过沉淀,挤出或将煅烧的氧化铝压入形状,然后将这些形状加热到轴窑中的熔点1700-1850ºC的温度下产生。 煅烧后,烧结氧化铝的球可以用于某些应用,如催化剂床,或他们可以压碎,筛选和研磨,产生各种尺寸。由于材料已被烧结,它具有特别低的孔隙率,高密度,低渗透性,良好的化学惰性,高耐磨性,并且特别适用于耐火材料应用。 融合电熔氧化铝是在电弧炉中通过在垂直碳电极之间传递电流而制成的。产生的热量使氧化铝熔化。炉子由水冷钢壳组成,3-20吨批量材料在任何时候融合。刚玉具有高密度、低孔隙率、低渗透性和高耐火度的特点。由于这些特性,它被用于制造磨料和耐火材料。 高纯度高纯度氧化铝通常被归类为纯度为99.99%的那些,可以通过从拜耳水合物开始使用连续的活性和洗涤或通过氯化物来制造的途径制造,以达到必要的纯度。甚至更高的纯度通过煅烧硫酸铝或铝金属来制造。对于通过硫酸铝铵的路线,必须通过连续的重结晶来获得纯度。特别是高纯度的铝可以通过与酒精反应,通过蒸馏、水解和煅烧来净化铝醇。轻微的路线涉及在蒸馏水下使超纯铝金属颗粒进行对火花放电。 应用包括制造合成宝石,如红宝石和钇铝石榴石的激光器,以及用于仪表窗和激光器的蓝宝石。 |