一种α-氧化铝粉的压制成型方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无机材料制备领域，具体涉及一种氧化铝粉的压制成型方法。
【背景技术】
[0002] 目前国内做高纯氧化铝饼料的厂家中，大多以钢模干压直接成型或是用聚氨酯或 橡胶类有机模具经过冷等静压成型，以上两种方法中或是会造成摩擦污染带入氧化铝中， 或是冷等静压后的形状不一，大小不等，导致下游如生产蓝宝石的厂家在装料时的装料量 偏小等不足。
[0003] 专利文献CN 102581929Α公开了一种高纯氧化铝粉的饼料成型方法，属于化工粉 料加工成型方法技术领域，具体涉及一种氧化铝饼料的成型方法。包括预成型、真空密封、 冷等静压和高温烧结等工艺步骤。冷等静压后的饼料经烧结后饼料密度一般可达到3. 0~ 3. 7g/cm3。但是该方法需要加去离子水并且需要外加的模具预成型，每次处理的量有限，每 次仅可以处理100g的量，按每批次生产使用IOkg氧化铝计，需要进行100次的封袋过程， 大大提高了成本；并且使用该方法获得的产品密度不均匀，甚至可能出现3. Og/cm3的低密 度。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种新的氧化铝粉的压制成型方法。
[0005] 本发明提供的方法包括：
[0006] 将α -氧化铝粉末置于不会对高纯氧化铝造成污染的直径不大于IOOmm的模具 中，至少分三次压模，一次压模压力机压力至少为Ρ，保压时间l-40s ;二次压模压力机压力 至少为Ρ，保压时间l-40s，；三次压模压力机压力至少为Ρ，保压时间l-40s，三次压模之后 形成饼料；当模具直径不大于30mm时，所述压力P为3-6MPa ;所述模具直径大于30mm时， 所述压力P为3-20MPa，优选4-20MPa。
[0007] 优选的，压力机的压力随压模次数而增加，具体的，三次压模时相应的压膜机压力 不低于二次压模时相应的压膜机压力；二次压模时相应的压膜机压力不低于一次压模时相 应的压膜机压力。
[0008] 优选的，一次压模压力为4-15MPa，二次压模压力为4-18MPa，三次压模压力为 4-20MPa〇
[0009] 优选的，压力机的保压时间随压模次数而增加，具体的，三次压模时相应的保压时 间不低于二次压模时相应的保压时间；二次压模时相应的保压时间不低于一次压模时相应 的保压时间。
[0010] 优选的，一次保压时间为2-10S，二次保压时间为2-15S，三次保压时间为2-30S。
[0011] 优选地，所述方法为将α -氧化铝粉末置于不会对高纯氧化铝造成污染的直径 50-60_高度20-25_模具中，一次压模压力机压力3-6MPa，保压时间l-2s，二次压模压力 机压力3-6MPa，保压时间2-4s，三次压模压力机压力3-6MPa，保压时间3-5s，泄压方式为通 过时间继电器自动泄压，三次压模之后形成饼料。
[0012] 优选的，所述方法还包括将得到的饼料放入烧结炉中焙烧。
[0013] 更优选地，所述焙烧过程包括：
[0014] 第一阶段5h内升温到500-600°C，功率为80,排除饼料中的水分；500-600°C升 温到1550-1550°C用时8h，功率90、保温3h，保温可以使炉内温度平均，避免过烧或烧结 程度不够。在此过程中饼料中质子进行迀移密度增高；第二阶段Ih内1550-1550°C升到 1600-1650°C功率90,在1600-1650°C条件下保温IOh功率为90,保温保证炉内温度的平衡， 保温过程中饼料颗粒间粒径缩小，密度增高；第三阶段保温结束后，温度设定为100 °C进行 降温，降温后即可的到密度在3. 7以上的饼料。
[0015] 优选地，所述压制过程使用四柱三梁压力机。
[0016] 本发明在压制过程种不添加试剂，保证了物料的纯度；工艺简便，提高了生产效 率；温度和压力曲线保证了物料成型后的形状均匀，方便下游客户的需求和为下游客户的 操作提供便利。
【具体实施方式】
[0017] 如下为本发明的实施例，其仅用于对本发明的解释而并非限制。
[0018] 实施例1、氧化铝饼的制备。
[0019] 步骤1.使用不会对高纯氧化铝造成污染的直径50mm高度20mm模具盛放高纯氧 化铝粉，氧化铝粉纯度在99.99%-99.999%粒径<3.5umBET在4-6cm 2/g，使用四柱三梁压 力机进行压制。
[0020] 步骤2.在压制过程中分为三次压模，一次压模压力机压力3MPa，保压时间2s (压 力机与模具接触后计算，以下相同），二次压模压力机压力3MPa，保压时间4s，三次压模压 力机压力3MPa，保压时间5s，泄压方式为通过时间继电器自动泄压，三次压模之后形成饼 料。
[0021] 步骤3.压制好的饼料放入烧结炉中，根据温度曲线可分为三个阶段，第一阶段 5h内升温到500-600°C功率为80,排除饼料中的水分；500-600°C升温到1550-1550°C用 时8h功率90、保温3h，保温可以使炉内温度平均，避免过烧或烧结程度不够。在此过程中 饼料中质子进行迀移密度增高；第二阶段Ih内1550-1550°C升到1600-1650°C功率90,在 1600-1650°C条件下保温IOh功率为90,保温保证炉内温度的平衡，保温过程中饼料颗粒间 粒径缩小，密度增高；第三阶段保温结束后，温度设定为100 °C进行降温，降温后即可的到 密度在3. 75的饼料。
[0022] 实施例2-6所采用的条件参见表1。
[0023] 表1、实施例2-6所米用的压模条件
[0024]
【主权项】
1. 一种a-氧化铝粉的压制成型方法，包括： 将a-氧化铝粉末置于直径不大于IOOmm的模具中，至少分三次压模，一次压模压力机 压力至少为P，保压时间l-40s;二次压模压力机压力至少为P，保压时间l-40s，；三次压模 压力机压力至少为P，保压时间l-40s;当模具直径不大于30mm时，所述压力P为3-6MPa; 所述模具直径大于30mm时，所述压力P为3-20MPa。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法为将a_氧化铝粉末置于直径 50-60_、高度20-25_的模具中，一次压模压力机压力3-6MPa，保压时间l-2s，二次压模压 力机压力3-6MPa，保压时间2-4s，三次压模压力机压力3-6MPa，保压时间3-5s，三次压模之 后形成饼料。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述压制过程使用四柱三梁压力机进 行。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，压力机的压力随压模次数而增加。
5. 根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，一次压模压力为4-15MPa，二次压模 压力为4-18MPa，三次压模压力为4-20MPa。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，压力机的保压时间随压模次数而增加。
7. 根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，一次保压时间为2-10s，二次保压时 间为2-15s，三次保压时间为2-30s。
【专利摘要】本发明公开了一种α-氧化铝粉的压制成型方法，包括：将α-氧化铝粉末置于直径不大于100mm的模具中，至少分三次压模，一次压模压力机压力至少为P，保压时间1-40s；二次压模压力机压力至少为P，保压时间1-40s；三次压模压力机压力至少为P，保压时间1-40s，三次压模之后形成饼料；当模具直径不大于30mm时，所述压力P为3-6MPa；所述模具直径大于30mm时，所述压力P为3-20MPa。本发明在压制过程种不添加试剂，保证了物料的纯度；工艺简便，提高了生产效率。
【IPC分类】B28B3-00, C04B35-64
【公开号】CN104786343
【申请号】CN201510084062
【发明人】任红波, 刘江华, 刘冠华
【申请人】青海圣诺光电科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年2月16日