专利名称：一种由氧化铝制备碳化铝的方法
技术领域：
本发明涉及碳热还原氧化铝制备碳化铝的方法，具体涉及一种由氧化铝制备碳化铝的方法，属于火法冶金技术领域。
背景技术：
碳化铝是一种淡黄棕色、坚硬、透明的菱形六面体的晶体，熔点2100°C。碳化铝是金属铝工业技术领域中的一种重要的化合物，在冶金工业用于还原金属氧化物，在化学工业用作化学反应催化剂，在陶瓷行业用于制氮化铝作高温、切割和模具及机械部件等高级陶瓷材料。另外，碳化铝作为添加剂可以增强合成材料及合金(Al-Al4C3，Al-SiC-Al4C3， Al-Al3Ti-Al4C3 等)的强度。目前，碳化铝一般通过纯铝与碳反应制备，还没有应用于工业实践的成熟工艺。
发明内容
为解决工业制备碳化铝的工艺方法，本发明提供一种由氧化铝制备碳化铝的方法，通过采用工业纯氧化铝为原料、石墨为还原剂，制得碳化铝，通过下列技术方案实现。一种由氧化铝制备碳化铝的方法，经过下列各步骤
A.按氧化铝和石墨的质量比为3 5 1取氧化铝和石墨，并将其混合均勻，在3 IOMpa的压力下制成块状物；
B.将步骤A所得块状物料置于真空下，维持压力为1 200Pa，经过60 120min升温至1450 1600°C，再保温30 120min，待冷却后即得到碳化铝。所述步骤A的氧化铝为工业纯氧化铝粉。所述步骤A制成的块状物大小为Φ 20mmX 10mm。所得碳化铝纯度在90%以上，最高可达96. 38%。本发明具有下列优点
(1)真空环境下完成，所得碳化铝纯净无杂质，反应生成气体易控制；
(2)采用氧化铝和石墨碳作为反应物料，反应物料较易获得，成本低；
(3)制备碳化铝工艺流程短、清洁无污染，且操作简便。
图1为本发明实施例1所得碳化铝的X射线衍射(XRD)图谱； 图2为本发明实施例1所得碳化铝的扫描电子显微镜(SEM)的照片。
具体实施例方式下面将结合实施例进一步阐明本发明的内容，但这些实例并不限制本发明的保护范围。实施例1A.按工业纯氧化铝粉和石墨的质量比为3 1取氧化铝和石墨共80g，并将其混合均勻，在3Mpa的压力下制成Φ 20mmX IOmm块状物；
B.将步骤A所得块状物料置于真空下，维持压力为50Pa，经过120min升温至1550°C， 再保温60min，待冷却后即得到碳化铝41. Sg,经SEM、EDS分析碳化铝纯度达90%以上。实施例2
A.按工业纯氧化铝粉和石墨的质量比为5 1取氧化铝和石墨共60g，并将其混合均勻，在8Mpa的压力下制成 ^OmmX IOmm块状物；
B.将步骤A所得块状物杣置于真空下，维持压力为200Pa，经过60min升温至1600°C， 再保温120min，待冷却后即得到碳化铝34. 6g，碳化铝纯度达94. 57%以上。实施例3
A.按工业纯氧化铝粉和石墨的质量比为4 1取氧化铝和石墨共80g，并将其混合均勻，在IOMpa的压力下制成Φ 20mmX IOmm块状物；
B.将步骤A所得块状物料置于真空下，维持压力为lPa，经过SOmin升温至1450°C，再保温30min，待冷却后即得到碳化铝42. 6g，碳化铝纯度达92. 43%以上。
权利要求
1.一种由氧化铝制备碳化铝的方法，其特征在于经过下列各步骤A.按氧化铝和石墨的质量比为3 5 1取氧化铝和石墨，并将其混合均勻，在3 IOMpa的压力下制成块状物；B.将步骤A所得块状物料置于压力为1 2001 下，经过60 120min升温至1450 1600°C，再保温30 120min，待冷却后即得到碳化铝。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤A的氧化铝为工业纯氧化铝粉。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步骤A的块状物大小为 Φ 20mmX10mm。
全文摘要
本发明涉及一种由氧化铝制备碳化铝的方法，以工业纯氧化铝为原料，石墨为还原剂，混合后置于压力为1～200Pa下，经过60～120min升温至1450～1600℃，再保温30～120min，待冷却后即得到碳化铝，碳化铝的纯度在90%以上，最高可达96.38%。本发明在真空环境下完成，所得碳化铝纯净无杂质，反应生成气体易控制；采用氧化铝和石墨碳作为反应物料，反应物料较易获得，成本低；制备碳化铝工艺流程短、清洁无污染，且操作简便。
文档编号C01B31/30GK102442668SQ20111029490
公开日2012年5月9日 申请日期2011年10月8日 优先权日2011年10月8日
发明者于文站, 刘大春, 刘永成, 周晓奎, 徐宝强, 戴永年, 朱富龙, 李永梅, 李艳, 杨斌, 蒋文龙, 邓勇, 郁青春, 陈建云 申请人:昆明理工大学