一种片状氧化铝的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种片状氧化铝的制备方法，将一定粒度的氢氧化铝粉末加入表面活性剂和水，研磨直至均匀，烘干，灼烧，得γ-氧化铝；然后向得到的γ-氧化铝中加入晶籽、矿化剂和水混匀，继续研磨，然后再次烘干，经最后煅烧，得到粒度在20～100μm之间的六角形片状α-氧化铝。
【专利说明】一种片状氧化铝的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高温固相法制备片状氧化铝的制备方法，属于陶瓷及珠光颜料氧化铝制备工艺【技术领域】。
【背景技术】
[0002]片状α-氧化铝粉体不仅具有普通氧化铝的熔点高、硬度大、耐磨性好、耐腐蚀、抗氧化等性能，而且由于其厚度尺寸可达到纳米级，在径向方向尺寸为微米级的特有二维片状形貌而表现出较强的附着力、反射光线能力和屏蔽效应，作为填料、颜料、增韧剂、耐火材料而用于化妆品、汽车面漆、陶瓷和抛光等领域。例如:利用氧化铝热导率高的性质使其作为填料用于聚合物-陶瓷复合材料制备电子元件，可大大延长使用寿命。在陶瓷基体中加入一定量的片状氧化铝，增加裂纹偏转和桥联作用，明显提高陶瓷的抗折强度和断裂韧性[7]。以片状氧化铝为基体，表面包覆二氧化钛的高折射率金属氧化物薄膜制备出的珠光颜料具有极好的珠光效应、明亮的色泽和化学稳定性好等特性，大大提高了珠光颜料的性倉泛。
[0003]由于片状氧化铝有广泛用途，其制备方法已成为片状氧化铝的研究热点。目前制备片状氧化铝的方法有多种 ，主要有高温烧结法、水热法、熔盐法等。其中高温烧结法是以氧化铝在较高温度下烧结制备出片状氧化铝，通过加入助剂降低烧结温度，促进片状氧化铝各向异性生长。水热法需要在高温高压的密闭系统内进行，对设备要求高，反应周期长。熔盐法制备片状α-氧化铝粉体可以在较低温度下进行，反应时间较短，形貌可控，但有些熔盐具有毒性，而且面临如何提高掺杂均匀性等问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服片状氧化铝制备工艺的不足，通过高温固相法提供一种新的片状α -氧化铝的生产方法，得到粒度在20-?00μηι之间的六角形片状α-氧化铝。
[0005]本发明的技术方案如下:
1.将一定粒度的Al(OH)3加表面活性剂和水，研磨直至均匀，制得混料1，其中Al(OH)3和水的质量比为1:0.3^2.0，表面活性剂质量为水的f 2% ；
2.将混料I在105°C~110°C烘干，经600°C~700°C灼烧，得到Y-氧化铝；
3.将得到的Y-氧化铝加适量晶籽、矿化剂和水，继续研磨，得混料2，其中Y-氧化铝和水的质量比为1:0.5^3.0,晶籽质量为氢氧化铝质量的2~3%，矿化剂质量为氢氧化铝质量的2~5% ；
4.将混料2再次烘干，最后经1100°C~1200°C煅烧，得到六角片状α-Al2O3 ；
5.本发明所述的表面活性剂为聚乙二醇类；
6.本发明所述的矿化剂为氟化铝。
[0006]本发明的特点和优点是:
1.采用氢氧化铝固体为原料，简化了生产步骤，无废液和废气产生；2.可通过改变氢氧化铝粒度、表面活性剂用量、煅烧温度、时间等工艺参数及加入晶籽、矿化剂等手段使片状氧化铝粉体形貌可控；
3.本发明制备的片状氧化铝形貌规则、大小均匀、分散性好。
【具体实施方式】
[0007]本发明采用以下方式实现的，下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明: 实施例1
称取50g的粒径为8 μ m的Al (OH) 3放入研钵中，加0.5gPEG表面活性剂和16g /K，研磨直至均匀，制得混料1，在105°C左右烘干，经700°C灼烧。灼烧后样品再次放入研钵中，加适量Ig自制晶籽、1.6g氟化铝和水，继续研磨一段时间，然后再次烘干。最后移至硅钥棒炉，1200°C煅烧一小时，得到粒度为100 μ m片状a -Al2O3°
[0008]实施例2
称取50g的粒径为2 μ m的Al (OH)3放入研钵中，加IgPEG表面活性剂和17g /K，研磨直至均匀，制得混料1，在110°C左右烘干，经650°C灼烧。灼烧后样品再次放入研钵中，加适量1.25g自制晶籽、1.6g氟化铝和水，继续研磨一段时间，然后再次烘干。最后移至硅钥棒炉，1200°C煅烧两小 时，得到粒度为50 μ m片状a -Al2O3。
[0009]实施例3
称取150g的粒径为2μπι的六1(0!1)3放入研钵中，加3.75gPEG表面活性剂和80g水，研磨直至均匀，制得混料1，在110°C左右烘干，经600°C灼烧。灼烧后样品再次放入研钵中，加适量4.50g自制晶籽、4.Sg氟化铝和水，继续研磨一段时间，然后再次烘干。最后移至硅钥棒炉，1200°C煅烧一小时，得到粒度为20 μ m片状a -Al2O3。
[0010]综上所述，本发明的内容并不局限于在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其它的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。
【权利要求】
1.一种片状氧化铝的制备方法，得到粒度在20-100 μ m之间的六角形片状Ct-氧化铝，其特征在于包括如下步骤: (1)将一定粒度的Al(OH) 3加表面活性剂和水，研磨直至均匀，制得混料I，其中Al (OH) 3和水的质量比为1:0.3^2.0，表面活性剂质量为水的f 2% ； (2)将混料I在105°C~110°C烘干，经600°C~700°C灼烧，得到Y-氧化铝； (3)将得到的Y-氧化铝加适量晶籽、矿化剂和水，继续研磨，得混料2，其中Y-氧化铝和水的质量比为1:0.5^3.0,晶籽质量为氢氧化铝质量的2~3%，矿化剂质量为氢氧化铝质量的2~5% ； (4)将混料2再次烘干，最后经1100°C~1200°C煅烧，得到六角片状a-Al2O30
2.根据权利要求书I所述的一种片状氧化铝的制备方法，其特征在于所述的表面活性剂为聚乙二醇类。
3.根据权利要求书I所述的一种片状氧化铝的制备方法，其特征在于所述的矿化剂为氟化铝。
【文档编号】C01F7/30GK103964481SQ201410142128
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】赵燕禹, 张志鸿, 商连弟 申请人:天津市职业大学