Phương pháp chế tạo nhôm oxit hình cầu là gì?

Bột nhôm là một trong những vật liệu bột công nghiệp quan trọng nhất. Bột alumina hình cầu, đặc biệt là các loại phân tán cao, có khả năng chảy tuyệt vời do cấu trúc hình cầu của nó. Khả năng phân tán, diện tích bề mặt riêng lớn hơn và các đặc tính lý hóa của nó làm tăng cường các ứng dụng của nó. Với sự phát triển công nghiệp nhanh chóng, bột alumina hình cầu sẽ có sự phát triển sâu hơn và các ứng dụng rộng hơn.

Các dạng tinh thể khác nhau và các tính chất độc đáo của alumina và hydrat của nó cho phép ứng dụng rộng rãi. Chúng được sử dụng trong hóa dầu, điện tử, vật liệu chịu lửa, gốm sứ, chất mài mòn, dược phẩm và hàng không vũ trụ. Mặt khác, rất khó để cải thiện hiệu suất của bột alumina bằng cách xử lý trực tiếp do tính ổn định của các tính chất vật lý và hóa học của nó. Để đạt được bột alumina hiệu suất cao hơn, những tiến bộ phải bắt đầu bằng công nghệ tổng hợp.

Chuẩn bị alumina hình cầu

Hiện nay, các phương pháp chế tạo bột Al2O3 hình cầu chủ yếu bao gồm phương pháp nghiền bi, kết tủa đồng nhất, phương pháp sol-nhũ tương-gel, phương pháp thả bi, phương pháp khuôn mẫu và phương pháp phun.

Nghiền bi

Nghiền bi là phương pháp phổ biến nhất để chế tạo bột nhôm siêu mịn. Bằng cách quay hoặc rung, máy nghiền bi nghiền nguyên liệu thô thông qua tác động, nghiền và khuấy. Kết quả là, các hạt lớn được tinh chế thành bột siêu mịn. Hơn nữa, kích thước của bột nhôm hình cầu chủ yếu phụ thuộc vào trạng thái hạt của nguyên liệu thô và quy trình chế biến.

Phương pháp nghiền bi để tạo ra alumina hình cầu đơn giản, tiết kiệm chi phí và có năng suất cao. Tuy nhiên, bột thu được có bề mặt tương đối thô, làm tăng diện tích bề mặt riêng và khả năng phản ứng. Do đó, hiện tượng kết tụ hạt dễ xảy ra, khiến nó không phù hợp để sản xuất bột hình cầu chất lượng cao.

Phương pháp kết tủa đồng nhất

Quá trình kết tủa trong dung dịch đồng nhất bao gồm quá trình hình thành hạt, phát triển và cuối cùng là tách khỏi dung dịch. Thông thường, quá trình này ở trạng thái không cân bằng. Tuy nhiên, nếu nồng độ chất kết tủa giảm hoặc hình thành chậm trong dung dịch đồng nhất, nhiều hạt nhân nhỏ có thể hình thành đồng đều. Kết quả là, các hạt kết tủa mịn phân tán đều khắp dung dịch và duy trì trạng thái cân bằng trong thời gian dài. Quá trình này được gọi là phương pháp kết tủa đồng nhất.

Phương pháp kết tủa đồng nhất nhẹ, đạt được tỷ lệ hình cầu cao và tạo ra các hạt có kích thước từ 400 nm đến 10 μm. Phương pháp này phân tán tốt nhưng có độ tinh khiết thấp. Tuy nhiên, chúng tôi thường sử dụng nhôm sunfat làm nguyên liệu thô, dẫn đến phát thải sunfua có hại trong quá trình nung. Sau khi thiêu kết, hiện tượng kết tụ và cấu trúc xốp thường xảy ra.

Phương pháp Sol-Gel

Phương pháp sol-gel sử dụng ankoxit hoặc muối vô cơ để tạo thành tiền chất sol thông qua quá trình thủy phân hoặc trùng hợp.
Chúng tôi thu được bột nhôm oxit sau khi rửa bằng cồn, lão hóa và nung. Phương pháp này đòi hỏi phải kiểm soát chính xác độ pH và nồng độ chất phản ứng. Nhôm oxit hình cầu được sản xuất bằng phương pháp sol-gel có độ đồng đều tuyệt vời và độ tinh khiết hóa học cao. Tuy nhiên, quá trình này phức tạp và tốn kém.

Phương pháp sol-nhũ tương-gel

Phương pháp này phát triển dựa trên phương pháp sol-gel. Để thu được các hạt bột hình cầu, chúng tôi sử dụng sức căng giao diện giữa pha dầu và pha nước để tạo ra các giọt hình cầu nhỏ. Điều này hạn chế sự hình thành và tạo gel của các hạt sol bên trong các giọt, cuối cùng tạo ra các hạt kết tủa hình cầu.

Phương pháp sol-emulsion-gel dựa vào lượng lớn dung môi hữu cơ và chất hoạt động bề mặt để tạo thành nhũ tương. Việc tách bột hình cầu khỏi nhũ tương đòi hỏi một quá trình phức tạp. Ngoài ra, quá trình sấy khô và nung thường làm biến dạng hình cầu của bột.

Phương pháp giọt

Phương pháp giọt là nhỏ giọt sol nhôm vào lớp dầu (thường là parafin, dầu khoáng, v.v.) và tạo thành các hạt sol hình cầu nhờ tác động của sức căng bề mặt.

Các hạt sol sau đó được tạo gel trong dung dịch amoniac, và cuối cùng các hạt gel được sấy khô và nung để tạo thành alumina hình cầu. Phương pháp này là cải tiến của phương pháp sol-emulsion-gel, áp dụng công nghệ nhũ tương trong giai đoạn lão hóa của sol và giữ cho pha dầu ổn định, do đó loại bỏ nhu cầu tách bột và thuốc thử dầu. Chúng tôi thường sử dụng phương pháp giọt để chuẩn bị các hạt alumina hình cầu lớn hơn, chủ yếu cho các ứng dụng làm chất hấp phụ hoặc chất hỗ trợ xúc tác. Tuy nhiên, việc sử dụng dầu nóng và nhu cầu giữ cho sol nhỏ giọt trong thời gian dài là những nhược điểm của phương pháp này.

Phương pháp mẫu

Phương pháp mẫu sử dụng nguyên liệu thô hình cầu làm tác nhân để kiểm soát hình thái trong quá trình. Các sản phẩm thu được thường rỗng hoặc có cấu trúc lõi-vỏ.

Phương pháp phun

Bản chất của việc chế tạo alumina hình cầu bằng phương pháp phun là đạt được sự chuyển đổi pha trong thời gian tương đối ngắn. Chúng tôi hình cầu hóa sản phẩm bằng cách sử dụng hiệu ứng của sức căng bề mặt. Dựa trên các đặc điểm chuyển đổi pha, chúng tôi có thể chia thành nhiệt phân phun, sấy phun và nóng chảy phun. Phương pháp phun phù hợp để sản xuất bột alumina hình cầu có kích thước từ micron đến nanomet, giống như phương pháp phân hủy khí dung. Mặc dù thiết bị phản ứng phức tạp, nhưng dễ dàng thực hiện công nghiệp hóa.

bột sử thi

Epic Powder, hơn 20 năm kinh nghiệm làm việc trong ngành bột siêu mịn. Tích cực thúc đẩy sự phát triển trong tương lai của bột siêu mịn, tập trung vào quá trình nghiền, xay, phân loại và sửa đổi bột siêu mịn. Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí và các giải pháp tùy chỉnh! Đội ngũ chuyên gia của chúng tôi tận tâm cung cấp các sản phẩm và dịch vụ chất lượng cao để tối đa hóa giá trị chế biến bột của bạn. Epic Powder—Chuyên gia chế biến bột đáng tin cậy của bạn!