关键词： 球形氧化铝   金属铝   铝盐   醇铝   无规则氧化铝   制备技术   形貌控制  

摘要： 球形氧化铝粉体是氧化铝产品中不可缺少的一部分,因其特殊的物理化学性质而备受关注。与不规则氧化铝粉体相比,球形氧化铝粉体的形貌和尺寸能极大地提高其产品的使用性能。目前,已有大量文献探讨了制备球形氧化铝粉体的方法,但缺少文献系统性地比较不同含铝原料适用的制备方法和优缺点。本文从不同的含铝原料出发,对已有文献进行总结分析,发现不同的含铝原料决定了不同的制备方法,从而决定了工业化的难易程度,其中无规则氧化铝是球形氧化铝粉体工业化并实现量产的最佳原料。

关键词： 置换还原法   镀镍铝粉   松装密度   振实密度   压实电阻率  

摘要： 为获得性能良好的镀镍铝粉,采用置换还原法在铝粉表面镀镍,制备了镀镍铝粉。通过扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪对镀镍铝粉的微观形貌及成分进行了表征,并采用松装密度测试仪、振实密度测试仪及直流电阻测试仪对其松装密度、振实密度和压实电阻率进行测试。结果表明:当置换温度为70℃,镍盐和还原剂质量浓度均为60 g/L时,制备的镀镍铝粉包覆完整、铝镍界面结合紧密,镍含量为75.23%、松装密度为2.179 g/cm3、振实密度为2.547 g/cm3、压实电阻率可达10.6 mΩ·cm。

关键词： 高纯氧化铝   铝粉   制备技术   粉体   功能材料   提纯  

摘要： 高纯氧化铝是现阶段应用非常广泛的高科技功能型材料,高纯度氧化铝具有其余功能材料所不具备的优良性能,在工业中的应用最为广泛,目前如何用最低的成本、最低的消耗、工业化的生产高纯的氧化铝是如今主要研究的方向。本文主要综合性的阐述高纯氧化铝粉体制备技术以及相关的研究,重点分析各种方法的基本作用,以及现阶段提纯技术的不足和优势,希望能对今后高纯氧化铝粉体制备技术的发展有一定的帮助。

关键词： 包覆铝粉   多孔氧化铝陶瓷   正硅酸乙酯(TEOS)   陶瓷性能  

摘要： 以正硅酸乙酯(TEOS)为包覆原料,采用包覆法对金属铝粉进行包覆改性后利用注浆成型制备多孔氧化铝陶瓷,研究了TEOS/Al质量比对铝粉包覆率的影响以及铝粉包覆率、包覆铝粉加入量对多孔氧化铝陶瓷性能的影响。研究结果表明,随着TEOS/Al质量增大,铝粉包覆率逐渐增大,并在TEOS/Al质量比为4:5时趋于100%;随着铝粉包覆率增大,多孔氧化铝陶瓷的显气孔率逐渐增大,烧成线收缩率及抗弯强度逐渐减小,但当TEOS/Al质量比超过4:5,达到5:5时,陶瓷显气孔率减小,烧成收缩率和抗弯强度增大;而随着包覆铝粉加入量提高,多孔氧化铝陶瓷的显气孔率逐渐增大,烧成线收缩率及抗弯强度逐渐减小。

关键词： 氮化铝   碳热还原   铝源孔容   粉体技术   微反应器   制备  

摘要： 碳热还原氮化法是大规模制备高纯度氮化铝(AlN)粉体的主要方法,通过微反应器制备不同孔容的铝源,系统探究了前体孔容和微观形貌对AlN粉体产物的影响,并通过动力学模拟验证了筛选出的前体的活性。同时对氮化反应升温过程的影响也做了探究,最终通过对前体和焙烧升温过程的优化,得到纯度99%以上的AlN粉体,其平均粒径约为150 nm,O元素含量为0.55%。

关键词： 太原理工大学   关键技术攻关   山西大学   工艺包   高铝粉煤灰   碳酸锂   协同攻关   山西榆次  

摘要： 近日,山西省科技重大专项项目——煤炭伴生稀有金属锂镓提取技术研究通过了专家验收。该项目由山西大学联合中国科学院过程工程研究所、太原理工大学、山西榆次天一纳米材料科技有限公司等单位开展协同攻关。该项目针对山西北部特色高铝煤炭资源,开展了煤基锂镓清洁提取、富集分离与高值化产品制备等关键技术攻关,建成并运行了年处理百吨级粉煤灰铝锂镓协同提取验证平台,形成了5万t/a煤炭伴生稀有金属锂镓提取工艺包,打通了由高铝粉煤灰制备氧化铝、氯化铝、白炭黑、碳酸锂和金属镓等高值化产品的技术路线,资源提取率和纯度达到技术指标。

关键词： 浸出液   结晶   水合铝酸钠   苛性比  

摘要： 以母液苛性比和结晶率为考察指标,对高铝粉煤灰水热法浸出液结晶铝酸钠的行为进行了研究。主要考察了Na_(2)O浓度、结晶时间、结晶温度和晶种添加量对铝酸钠结晶的影响。结果表明,铝酸钠溶液中氧化钠浓度的升高和结晶时间的延长,有利于提高铝酸钠结晶率。但升高温度,会导致铝酸钠结晶率小幅下降。其次,研究还发现添加晶种能显著提高铝酸钠的结晶率,但晶种添加量对铝酸钠结晶影响不大。水合铝酸钠结晶工序优化的操作条件为:Na_(2)O浓度600 g/L、结晶温度60℃、晶种添加量20 g/L、结晶时间16 h。在此条件下,铝酸钠结晶率达到66.67%,结晶母液苛性比超过了25,能够满足循环溶出的要求。结晶获得的固相主要是水合铝酸钠,分子式为4NaAlO_(2)·5H_(2)O。

关键词： 氮化铝粉末   制备工艺   无机填料   导热性能  

摘要： 氮化铝陶瓷因具有高导热率、各种电性能优越、机械性能好、良好的化学稳定性等优点,可作为封装散热基板和电子元件制造的理想材料。而氮化铝陶瓷的优良性能基于其粉体的高品质,要想获得性能优良氮化铝陶瓷,关键是要制备高质量的氮化铝粉体。随着5G时代的到来,氮化铝作为最理想的基片材料,如何制备高质量高性能的氮化铝粉末成为先进材料方向的研究重点。系统介绍了当前氮化铝粉末的制备工艺及研究现状,对影响氮化铝粉末制备的因素进行阐述说明,并对催化剂应用效果进行了对比研讨,然后通过实验探讨氮化铝粉末在5G覆铜板的导热应用,以及对未来氮化铝的发展前景进行了展望。

关键词： 水热法   高成球率   球形氧化铝  

摘要： 以较为经济的水合硫酸铝为铝源,尿素为沉淀剂,利用水热法在内胆为聚四氟乙烯的水热釜中制备氧化铝前驱体,然后将烘干后的前驱体进行高温煅烧,制得超细球形氧化铝粉体。重点探究了水热反应温度、反应时间对产物微观形貌及粒度的影响,并对氧化铝粉体煅烧前后的微观形貌进行了对比。实验结果表明:前驱体的形貌具有遗传性;在水热反应温度120℃,反应时间2 h时,煅烧温度1200℃,煅烧时间为2 h,得到了成球率99.9%、球平均粒径1.61μm、分散性好的球形氧化铝粉体。

关键词： 单分散球形氧化铝   AlON粉体   均相沉淀法   碳热还原法  

摘要： 氮氧化铝（AlON）透明陶瓷拥有与蓝宝石相媲美的硬度,极高的光学透过率以及优异的物化性质,在军用透明陶瓷装甲、红外透波窗口等方面都有十分重要的应用,被誉为21世纪最为重要的国防材料之一。本论文以均相沉淀法制备氧化铝前驱体颗粒和活性碳粉颗粒的复合粉体,经过高温碳热还原制备高性能AlON陶瓷粉体。开展了系统的探究和产物表征,成功制备出单分散球形的Al2O3和纯相AlON陶瓷粉体。（1）用化学沉淀制备氧化铝前驱体粉体,通过改善化学沉淀工艺得到椭圆片状氧化铝前驱体。用均相沉淀制备单分散球形氧化铝前驱体。在均相沉淀制备过程中探究了保温时间、硫酸铵与硝酸铝的比例（R）、尿素与硝酸铝的比例（K）、体系整体浓度对均相沉淀氧化铝前驱体的影响。对得到的球形氧化铝前躯体进行煅烧,并通过放电等离子体烧结的方式制备Al2O3透明陶瓷。结果表明,均相沉淀过程中,保温时间延长,粉体颗粒粒径增大;硫酸铵添加使硝酸铝溶液成功析出沉淀,当硫酸铵与硝酸的比例为0.7时,氧化铝颗粒具有最佳的球形度和分散性能;当尿素与硝酸铝的比例为10～15时产物分散性能最佳,比例上升后粉体颗粒大小变化不大,分散性变差;溶液体系浓度提升后,粉体团聚严重,颗粒大小不一。单分散球形氧化铝的最佳制备工艺为:Al3+=0.006 mol/L、R=0.7、K=15均相沉淀2 h。氧化铝前驱体经1200℃煅烧后转变为球形α-Al2O3,经过SPS烧结后红外波段最高透过率为57.4%。（2）在均相沉淀单分散球形氧化铝粉体的基础上,制备出活性碳粉与球形氧化铝前驱体的复合粉体,经过高温氮气气氛煅烧后获得高纯AlON粉体。探讨了活性碳粉含量,均相沉淀体系浓度,煅烧温度,粉体装填量对AlON相组成的影响。研究表明,活性碳粉添加能够减小球形氧化铝前驱体粒径;当活性碳粉添加量为6.8 wt%时,1750℃煅烧能够得到纯相AlON粉体;提高体系浓度后,煅烧得到的粉体中含有大量Al2O3和Al N杂质;除碳处理能去除粉体中的残碳和石墨。AlON粉体的最佳制备工艺为:均相沉淀复合粉体（6.8wt%活性碳粉含量）,1750℃氮气气氛煅烧1 h,750℃空气气氛下除碳。（3）利用研制的纯AlON陶瓷粉体,烧结制备了致密的AlON陶瓷。通过放电等离子体烧结（SPS）,成功制备出纯相AlON陶瓷。初步探讨了烧结温度、压力对AlON陶瓷的影响。提高烧结温度能提升AlON陶瓷的致密度和硬度。AlON粉体在1400、1450、1500℃,40 MPa烧结10 min后的致密度分别为89.67、94.71、95.1%,硬度分别为13.7、17.06、17.93 GPa。烧结温度为1500℃,降低压力至30 MPa,AlON陶瓷的相对密度和硬度分别下降至93.2%、15.6 GPa。