高純度氧化鋁陶瓷五大制備方法
高純度氧化鋁陶瓷也叫99瓷,一般純度在99.99%.在高技術(shù)新材料領(lǐng)域和現(xiàn)代工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。高純度氧化鋁粉呈白色微粉,粒度均勻,易于分散,化學(xué)性能穩(wěn)定,高溫收縮性能適中,具有良好的燒結(jié)性能以及普通氧化鋁粉無(wú)法比擬的光、電、磁、熱和機(jī)械性能。高純氧化鋁的應(yīng)用領(lǐng)域很廣,產(chǎn)品系列化和延伸空間大,與其他高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度很大,本身也是技術(shù)含量高、附加值大的產(chǎn)品,因而其制備技術(shù)的提升,對(duì)高純度氧化鋁的自身制造行業(yè)及相關(guān)行業(yè)都將產(chǎn)生重大影響,成為現(xiàn)代高技術(shù)新材料領(lǐng)域中的一個(gè)重要發(fā)展方向。高純氧化鋁陶瓷是怎么制備的呢,下面介紹五種方法。
(1)改良拜耳法
傳統(tǒng)拜耳法制備氧化鋁難以去除雜質(zhì),改良法主要對(duì)制取氫氧化鈉和脫鈉進(jìn)行了改良,通過(guò)對(duì)鋁酸鈉進(jìn)行脫硅、脫鐵等雜質(zhì)后,對(duì)分解條件進(jìn)行調(diào)控后,得到高純氫氧化鋁,其過(guò)程中氫氧化鋁析出緩慢,有效減少了異常晶核的出現(xiàn),同時(shí)減少了鈉、硅雜質(zhì)的混入,最后經(jīng)高溫煅燒、研磨等過(guò)程制得高純氧化鋁。
優(yōu)點(diǎn):改良拜耳法所用原料廉價(jià)易得,制備過(guò)程無(wú)污染。
缺點(diǎn):存在工藝復(fù)雜、效率低、耗能高等缺陷。
(2)無(wú)機(jī)鋁鹽熱分解法
根據(jù)原料的不同分為硫酸鋁銨熱解法和碳酸鋁銨熱解法。
硫酸鋁銨熱解法利用硫酸溶解氫氧化鋁得到硫酸鋁,加入硫酸銨并調(diào)節(jié)pH、組分比例等制得硫酸鋁銨,經(jīng)多次結(jié)晶脫去雜質(zhì),最后在高溫下焙燒分解得到高純氧化鋁。
優(yōu)點(diǎn):硫酸鋁銨熱解法具有操作簡(jiǎn)便、產(chǎn)品純度較高、無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象且技術(shù)成熟,適合工業(yè)化生產(chǎn)。
缺點(diǎn):產(chǎn)生的廢氣污染環(huán)境,通過(guò)對(duì)其回收處理可有效解決這一問(wèn)題,但
導(dǎo)致工序復(fù)雜,成本提高,不利于工業(yè)化生產(chǎn),還存在生產(chǎn)周期長(zhǎng)和雜質(zhì)難去除等問(wèn)題。
碳酸鋁銨熱解法是在硫酸鋁銨熱解法基礎(chǔ)上改進(jìn)的方法。
優(yōu)點(diǎn):經(jīng)改進(jìn)的碳酸鋁銨熱解法避免了污染氣體的排放,產(chǎn)物顆粒分布均勻。
缺點(diǎn):經(jīng)改進(jìn)的碳酸鋁銨熱解法造成了廢液的產(chǎn)生,同樣生產(chǎn)周期長(zhǎng)。
(3)有機(jī)醇鋁鹽水解法
有機(jī)醇鋁鹽水解法是采用合適的催化劑促進(jìn)鋁與有機(jī)醇的反應(yīng),生成醇鋁溶液,經(jīng)提純、水解、焙燒等制成高純氧化鋁。
優(yōu)點(diǎn):此法不產(chǎn)生有害氣體,無(wú)污染,所用有機(jī)醇可循環(huán)使用,所得產(chǎn)物純度高。
缺點(diǎn):但為了控制團(tuán)聚現(xiàn)象和雜質(zhì)的出現(xiàn),反應(yīng)條件需嚴(yán)格調(diào)控,導(dǎo)致成本的提高。
(4)水熱合成法
水熱合成法指將含鋁的原料在高溫、高壓下與水反應(yīng)生成氫氧化鋁,經(jīng)高溫焙燒生成氧化鋁。
缺點(diǎn):此法反應(yīng)條件苛刻,需在高溫、高壓下進(jìn)行,反應(yīng)過(guò)程有氫氣產(chǎn)生造成安全問(wèn)題,導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)。
建議:今后的發(fā)展趨勢(shì)是結(jié)合其它技術(shù)和工藝,改進(jìn)反應(yīng)條件。如采用微波技術(shù)或電磁技術(shù)改進(jìn)工藝條件,并采用合適的方式收集易燃易爆氣體氫氣。
(5)其它方法
①噴霧熱分解法。它是一種較理想的新方法,該方法多采用硝酸鋁為原料,選用硫酸鋁銨為噴霧熱分解法前驅(qū)體,制取高純氧化鋁超細(xì)粉。目前該方法還在研究中。
②高純鋁箔膽堿水解法。
③電火花放電法,但電火花放電法所得氧化鋁純度不高。
④氯化汞活化水解法所用原料苛刻且成本高,反應(yīng)條件也難以控制。
⑤溶膠-凝膠法存在團(tuán)聚問(wèn)題,且原料成本高。
以上是小編分享的關(guān)于高純氧化鋁陶瓷制備的五種方法,每一個(gè)方法不盡完美,也需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。高純度氧化鋁流延成型后就制成了氧化鋁陶瓷基板,通過(guò)定制可以在氧化鋁陶瓷基板上面鉆孔、做線路、金屬化等,實(shí)現(xiàn)集成化、精密度高的陶瓷基板,應(yīng)用更加廣泛。更多關(guān)于高純度氧化鋁陶瓷基板的問(wèn)題可以咨詢金瑞欣特種電路。