Каковы методы получения сферического оксида алюминия?

Порошок оксида алюминия является одним из важнейших промышленных порошковых материалов. Сферический порошок оксида алюминия, особенно высокодисперсного типа, обладает превосходной текучестью благодаря своей сферической структуре. Его дисперсность, большая удельная площадь поверхности и физико-химические свойства расширяют его применение. С быстрым развитием промышленности сферический порошок оксида алюминия получит более глубокое развитие и более широкое применение.

Различные кристаллические формы и уникальные свойства оксида алюминия и его гидратов обеспечивают широкое применение. Они используются в нефтехимии, электронике, огнеупорах, керамике, абразивах, фармацевтике и аэрокосмической промышленности. С другой стороны, чрезвычайно сложно улучшить характеристики порошка оксида алюминия путем его прямой обработки из-за стабильности его физических и химических свойств. Чтобы получить более эффективный порошок оксида алюминия, прогресс должен начинаться с технологии синтеза.

Приготовление сферического оксида алюминия

В настоящее время основными методами получения сферического порошка Al2O3 являются шаровая мельница, гомогенное осаждение, золь-эмульсия-гель, метод сбрасывания шариков, метод шаблона и метод инжекции.

Шаровая мельница

Шаровая мельница является наиболее распространенным методом приготовления ультратонкого порошка оксида алюминия. Вращаясь или вибрируя, шаровая мельница измельчает сырье посредством удара, измельчения и перемешивания. В результате крупные частицы измельчаются до ультратонкого порошка. Более того, размер сферического порошка оксида алюминия в основном зависит от состояния частиц сырья и процесса приготовления.

Метод шаровой мельницы для сферического оксида алюминия прост, экономически эффективен и высокопроизводителен. Однако полученный порошок имеет относительно грубую поверхность, что увеличивает его удельную поверхность и реакционную способность. В результате легко происходит агломерация частиц, что делает его непригодным для производства высококачественного сферического порошка.

Метод гомогенного осаждения

Процесс осаждения в однородном растворе включает зародышеобразование, рост и возможное отделение от раствора. Обычно этот процесс находится в неравновесном состоянии. Однако, если концентрация осадителя уменьшается или образуется медленно в однородном растворе, многочисленные мелкие зародыши могут образовываться равномерно. В результате мелкие частицы осадка равномерно распределяются по всему раствору и сохраняют равновесие в течение длительного времени. Этот процесс известен как метод однородного осаждения.

Метод гомогенного осаждения является мягким, достигает высокой степени сферичности и производит частицы размером от 400 нм до 10 мкм. Он обеспечивает хорошую дисперсию, но имеет низкую чистоту. Однако мы обычно используем в качестве сырья сульфат алюминия, что приводит к вредным выбросам сульфида во время прокалки. После спекания часто возникают агломерация и пористые структуры.

Метод золь-гель

В золь-гель методе используются алкоксиды или неорганические соли для образования исходного золя путем гидролиза или полимеризации.
Мы получаем порошок оксида алюминия после промывки спиртом, старения и прокалки. Этот метод требует точного контроля pH и концентрации реагентов. Сферический оксид алюминия, полученный методом золь-гель, имеет превосходную однородность и высокую химическую чистоту. Однако процесс сложный и дорогостоящий.

Метод золь-эмульсия-гель

Этот метод развивается на основе метода золь-гель. Для получения сферических частиц порошка мы используем межфазное натяжение между масляной фазой и водной фазой для создания крошечных сферических капель. Это ограничивает образование и гелеобразование частиц золя внутри капель, в конечном итоге производя сферические осажденные частицы.

Метод золь-эмульсия-гель основан на больших количествах органических растворителей и поверхностно-активных веществ для образования эмульсии. Отделение сферического порошка от эмульсии требует сложного процесса. Кроме того, сушка и прокаливание часто искажают сферическую форму порошка.

Метод капель

Капельный метод заключается в том, что золь оксида алюминия капают в слой масла (обычно парафина, минерального масла и т. д.) и под действием поверхностного натяжения образуются сферические частицы золя.

Затем частицы золя желируются в растворе аммиака, и, наконец, частицы геля сушатся и прокаливаются для образования сферического оксида алюминия. Этот метод является усовершенствованием метода золь-эмульсия-гель, применяя технологию эмульсии во время фазы старения золя и сохраняя масляную фазу стабильной, тем самым устраняя необходимость разделения порошка и масляных реагентов. Обычно мы используем капельный метод для приготовления более крупных сферических частиц оксида алюминия, в основном для применения в качестве адсорбентов или носителей катализаторов. Однако использование горячего масла и необходимость поддерживать золь в каплеобразном состоянии в течение длительного времени являются недостатками этого метода.

Метод шаблона

Метод шаблона использует сферическое сырье в качестве агентов для контроля морфологии в ходе процесса. Полученные продукты обычно полые или имеют структуру ядро-оболочка.

Метод распыления

Суть приготовления сферического оксида алюминия распылением заключается в достижении фазового превращения за относительно короткое время. Мы сферизуем продукт, используя эффект поверхностного натяжения. На основе характеристик фазового превращения мы можем разделить его на пиролиз распылением, сушку распылением и плавление распылением. Метод распыления подходит для получения сферических порошков оксида алюминия размером от микрона до нанометра, как и метод разложения аэрозоля. Хотя реакционное оборудование сложное, его легко реализовать в промышленном масштабе.

Эпический порошок

Epic Powder, более 20 лет опыта работы в отрасли сверхтонких порошков. Активно продвигаем будущее развитие сверхтонких порошков, уделяя особое внимание процессам дробления, измельчения, классификации и модификации сверхтонких порошков. Свяжитесь с нами для бесплатной консультации и индивидуальных решений! Наша команда экспертов стремится предоставлять высококачественные продукты и услуги для максимизации ценности вашей обработки порошков. Epic Powder — ваш надежный эксперт по обработке порошков!