[其他]低納超細α型氧化鋁的制造方法

無效

• 申請號: 85102281
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102281A
• 公開（公告）日: 1986-09-17
• 發明（設計）人: 陳光淵;薩本榕
• 申請（專利權）人: 鄭州輕金屬研究所
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02
• 代理公司: 鄭州輕金屬研究所專利代理事務所
• 代理人: 田家訓

本發明生產出來的低鈉超細α型氧化鋁適用于制造各種精密氧化鋁技術陶瓷。

氧化鋁精密技術陶瓷制品都要求氧化鋁的晶粒度較細。現在我國各廠制造低鈉α型氧化鋁時，都是以氧化鋁或氫氧化鋁為原料，在其中添加1～3%的硼化物后，再在1400℃左右鍛燒成α型氧化鋁，這種產品只能用于一般用途。隨著科學技術的發展需要制造高質量的精密氧化鋁陶瓷制品，它要求氧化鋁原料中晶體粒度要細到1微米左右。但現有加硼化物鍛燒的α型氧化鋁其晶粒度多在1微米以上，用這種方法生產的氧化鋁，雖然用長時間的球磨，其細度也不能滿足精密陶瓷對粒度的要求。

國外以氧化鋁為原料制造低鈉α型細晶粒氧化鋁的專利有：美國專利3092452;4045234;西德專利1592105;法國專利1429564;英國專利829602;2108949;東德專利160611。它們都是以硼化物為主要添加劑或者再加上鹵化物、鎂鹽等。美國專利3175883;3262754;3532460;法國專利1385327、1495893;西德專利2816194和日本專利昭47-5744都是以氯化物為主或氯為主的添加劑或再加氨鹽和氟鹽。美國專利2887361和2961297;西德專利1159419等提出以氟化鋁為主要添加劑，其添加量在0.5～10%。上述各專利中添加劑的添加量都比較大。

本發明的目的在于尋求一種新方法，能制造出一種氧化鈉含量低到0.2～0.04%，晶體粒度平均為0.8～1.5微米的α型氧化鋁，以滿足精密技術陶瓷制品的要求。

本發明的要點是：以工業氧化鋁或氫氧化鋁為原料，也可以是其它方法生產的氧化鋁或氫氧化鋁，以添加氟化物為主，不添加或只添加少量硼化物，不添加或只少量添加氯化物，混勻。上述添加的氟化物可以是氟化氫、金屬氟化物或其它氟化物，其添加量是氧化鋁重量的0.03～0.4%。上述添加的硼化物可以是氧化硼、硼酸或其它硼化物，其添加量是氧化鋁重量的0～0.3%。上述添加的氯化物可以是氯化氫、金屬的氯化物或其它氯化物，其添加量是氧化鋁重量的0～0.3%。混合物在1200～1500℃范圍內焙燒，焙燒時間取決于添加劑的種類、添加量和焙燒溫度。即溫度越高，添加量越多，時間就可以縮短，一般焙燒時間是0.1～16小時。所得成品中α型氧化鋁≥90%，真比重≥3.90，氧化鈉含量由0.5～0.6%降低到0.3%以下。氧化鋁顆粒中α型氧化鋁晶體粒度在0.6～2微米。為了進一步降低氧化鈉含量，可以將上述產品用稀酸和水或單獨用水洗滌、烘干，除去其中可溶性氧化鈉，使氧化鋁中氧化鈉含量降低到0.2～0.04%，其中用酸可提取的氧化鈉在0.05%以下。將氧化鋁顆粒粉碎到晶體粒度，可以用球磨、氣流粉碎或其它粉碎方法。

這種以氟化物為主要添加劑焙燒制得的超細低鈉α型氧化鋁與我國現在生產的以硼化物為添加劑制得的低鈉α型氧化鋁相比較，最大的優點是晶粒度細，可以用來制備1微米左右的氧化鋁粉，它是制作精密陶瓷的原料。用硼化物為添加劑焙燒的氧化鋁晶體粒度大，雖然長時間鋼球磨磨細，也難達到這種細度。與用超細氫氧化鋁為原料制作的超細氧化鋁對比，則用本發明制成的氧化鋁價格便宜，純度高，適于大量生產。用本發明方法制出的氧化鋁中有害雜質少，含硼量低，所以制成陶瓷產品色澤潔白，相對來看，用硼化物為添加劑的氧化鋁其陶瓷產品略帶粉紅色。

用本發明方法制出的超細低鈉α型氧化鋁，因為粒度細，所以以它為原料制成的坯體，較現在用硼化物為添加劑制得的氧化鋁粉的制品的坯體，燒成溫度可以降低40～100℃。

用本發明方法生產的超細低鈉α型氧化鋁為主制成的各種坯體，可塑性好，受彎曲力后不易斷裂，很適宜于制造各種外形復雜的制品。用本發明制造的低鈉超細α型氧化鋁，除了是氧化鈉含量比較低的α型氧化鋁以外，顆粒中的α型氧化鋁晶粒約在1微米左右，在球磨中或經氣流粉碎后，氧化鋁顆粒容易粉碎成0.8～1.5微米的氧化鋁細粒子。由于本發明制造的氧化鋁粒子細，所以制成的陶瓷產品表面光滑，適合應用于制造精密技術陶瓷、電陶瓷、汽車用陶瓷發動機部件等。

舉例1：工業氫氧化鋁中添加冰晶石，其添加量是氧化鋁重量的0.4%，再添加氯化鎂，其添加量是氧化鋁重量的0.2%，混勻。在1200℃中焙燒，生成α型氧化鋁，其晶粒度為1微米左右。

舉例2：工業氧化鋁，其氧化鈉含量是0.5%，添加占氧化鋁重量0.2%的氟化鋁和0.2%的氟化鎂;再添加占氧化鋁重量0.1%的氧化硼，在1200℃馬弗爐中焙燒，冷卻后用水洗去其中可溶性氧化鈉，氧化鋁中氧化鈉含量即降到0.2～0.04%。