片狀氧化鋁性能優(yōu)良,具有特殊的二維片狀結(jié)構(gòu),其表面活性適中、附著力良好、屏蔽效應(yīng)顯著,因而得到大量研發(fā),廣泛應(yīng)用于填充劑、增韌劑、耐火材料和珠光顏料等。
片狀氧化鋁的制備方法一般可歸結(jié)為固相合成法、液相合成法以及氣相合成法三種。
機(jī)械法
機(jī)械法是采用球磨、振動(dòng)磨、攪拌磨、膠體磨和超微氣流粉碎等方法,利用機(jī)械力將按一定配比與研磨介質(zhì)混合的粉體長時(shí)間反復(fù)沖撞,使粉體收到?jīng)_擊、剪切、摩擦和壓縮等機(jī)械力的作用,經(jīng)過反復(fù)擠壓、冷焊及粉碎過程成為彌散分布的超細(xì)粒子。
水熱法
水熱法是在密封的壓力容器中以水為溶劑,物質(zhì)在高溫高壓的條件下成核、結(jié)晶,生成所需產(chǎn)物。水熱法制備的粉體晶粒發(fā)育完整,顆粒之間團(tuán)聚少,可以得到理想的化學(xué)計(jì)量組成材料,且無需燒結(jié),可避免出現(xiàn)燒結(jié)過程中晶粒異常長大及雜質(zhì)容易混入等現(xiàn)象。
熔鹽法
熔鹽法是以一種或多種低熔點(diǎn)的水溶性無機(jī)鹽為反應(yīng)介質(zhì),與鋁源混合后在高于熔鹽熔點(diǎn)的溫度下完成生長,最后洗去熔鹽即可制得片狀氧化鋁。該法反應(yīng)時(shí)間短、反應(yīng)溫度低,可通過添加磷、鈦等影響片晶生長過程的添加劑,從而有效控制晶粒的尺寸和形狀,合成具有特定形貌的粉體。
涂膜法
涂膜法是利用前驅(qū)體配制成溶膠,將溶膠涂覆到具有光滑表面的基體上然后干燥、剝離所涂的膜,即得片狀粉體材料。其優(yōu)點(diǎn)在于雜質(zhì)少,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)在工藝上易于控制,而且易于從基底上剝落,同時(shí),片狀粉體的表面光滑,可以作為產(chǎn)品直接使用。然而粉體機(jī)械強(qiáng)度不高,粒度分布范圍較寬,需要分級處理才能達(dá)到使用要求。
高溫?zé)Y(jié)法
高溫?zé)Y(jié)法是將氧化鋁粉體置于較高溫度下燒結(jié)得到片狀氧化鋁的方法。氧化鋁的熔點(diǎn)高達(dá)2300℃,可以加入添加劑降低燒結(jié)溫度,并對氧化鋁的各向異性生長起到一定的調(diào)控作用。
溶膠-凝膠法
溶膠-凝膠法是通過水解縮合制得凝膠前驅(qū)體,從而合成片狀氧化鋁。溶膠-凝膠反應(yīng)在溶液中進(jìn)行,摻雜少量其它物質(zhì)時(shí)也可實(shí)現(xiàn)均勻混合,甚至達(dá)到分子水平混合。該方法與固相反應(yīng)相比具有合成溫度較低、組分之間可擴(kuò)散至納米級別等優(yōu)點(diǎn)。
片狀氧化鋁填料表面活性較高,易進(jìn)行表面修飾不易團(tuán)聚,可以與基體產(chǎn)生較好的界面結(jié)合,且在聚合物基體中實(shí)現(xiàn)均勻分散。因此,片狀氧化鋁在聚合物復(fù)合材料領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
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