中国粉体网讯  氧化铝具备高强度、高硬度、抗磨损、耐高温、高电阻率等优异性能，是一种用途极为广泛的陶瓷材料。

对氧化铝陶瓷而言，高品质氧化铝粉体是高性能陶瓷材料的前提保障，如果氧化铝粉体的品质不好，则可能是受很多因素导致，例如：前驱体的粒度、前驱体的杂质含量、烧结温度、添加剂的种类等等。

氧化铝粉体，图源：宣城晶瑞

前驱体的颗粒度对氧化铝粉体的影响

有研究表明前驱体氢氧化铝的颗粒度对高温烧结氧化铝的微观形貌有着较大影响。其中，当前驱体的D50>30μm时，烧结后可形成团聚的蠕虫状α-Al₂O₃颗粒；前驱体的D50<10μm时，烧结后可形成近球形且分散性良好的α-Al₂O₃颗粒，其颗粒度为0.5μm左右。另有研究表明α-Al₂O₃的相变转化率，随前驱体颗粒度的减小而增大；且随着前驱体颗粒度的减小，烧结后氧化铝的分散性趋于良好，从而氧化铝粉体具有了较好的流动性。 

杂质对氧化铝粉体的影响

拜耳法生产的氢氧化铝粉体中的主要杂质包括Na₂O、SiO₂、CaO、Fe₂O₃、MgO等，其中Na₂O含量相对最高，为0.25 wt%左右。Na₂O是碱法制备氧化铝粉体中残存于氢氧化铝颗粒中的杂质，其存在不仅对氧化铝产品的纯度有影响，且大大降低了产品中α-氧化铝的结晶度，是工业化生产氧化铝中除杂的主要目标产物。 

有研究指出在氧化铝的煅烧过程中，Al₂O₃可与Na₂O反应形成化合物高铝酸钠(Na₂O·11Al₂O₃)，高铝酸钠的存在不仅降低了氧化铝产品的性能，且对过渡相氧化铝的物相转变有着较大的影响。另有研究指出在氧化铝的煅烧过程中，当温度大于1400 ℃时，氧化铝与氧化钠反应生成的化合物导致氧化铝晶粒粗化，从而降低了氧化铝的比表面积与晶体结构的规则性。 

温度对氧化铝粉体的影响

烧结过程中的烧结温度不仅对氧化铝晶体的物相有重要影响，对氧化铝粉体的各项性能均有着重要的影响。在氧化铝烧结的过程中，其比表面积逐渐增加，在400 ℃左右时达到最大值。在这一过程中，氢氧化铝可脱去羟基水生成γ-Al₂O₃，其晶体结构也更为致密，而由于晶体脱水剧烈导致结晶集合体破裂，使得晶体内部存在着大量缺陷，强度降低。随着温度的升高，α-Al₂O₃开始形成且含量不断增加，晶体结构逐渐趋于完善，强度提高；当烧结温度达到1200 ℃时，氧化铝比表面积降到最低。而氧化铝的密度随着温度的升高逐渐增大，在1200 ℃时，密度也达到最高。 

添加剂对氧化铝粉体的影响

在氧化铝粉体制备过程中，加入一定量的添加剂是控制粉体粒度、调控颗粒形貌以及反应动力最有效的方法。添加剂的种类繁多，其中最常见的是晶种添加剂以及矿化剂。在成核过程中新物相的生成较为困难，而当加入一定量的晶种时，晶种的存在为晶核的生成提供引导作用，也可大大促进晶核的生长，从而加快了晶体间的转变。晶种的存在可对粉体的粒径以及微观形貌产生作用。矿化剂的存在不仅能够促进氧化铝物相的转变，且对氧化铝颗粒的微观形貌有着调控作用。

除以上外，氧化铝粉体的团聚对其使用性能也有极大的影响。如软团聚和硬团聚，一次团聚和二次团聚等。团聚的颗粒逐渐增大，影响粉体的粒度和形貌。

参考来源：

[1]申亚强.高品质氧化铝粉体的相变及形貌调控研究

[2]荀冬雪.氧化铝粉体的粒度及形貌调控

[3]中国粉体网

（中国粉体网/山川）

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