球形氧化鋁又稱砂狀氧化鋁，α氧化鋁。在α型氧化鋁的晶格中，氧離子為六方緊密堆積，AI³⁺對稱地分布在氧離子圍成的八面體配位中心，晶格能很大，故熔點、沸點很高。具有耐腐蝕、抗磨損、耐高溫、高強度、絕緣性好、表面積大、高硬度、抗氧化等特點。

球形氧化鋁制備工藝

• 球磨法(高能球磨)

球磨法是最常見的制備超細氧化鋁粉體的方法。球磨機本身是一個臥式的筒體,內置鋼球研磨介質，使物料在進入筒體內之后，通過與鋼球碰撞，產生的沖擊力達到破碎的效果。球磨過程中加入助磨劑，能改善粉末粒徑的均勻性。

影響高能球磨法制備超細氧化鋁粉體的因素有球磨時間、球磨轉速。優點是操作簡單、成本低廉、產量高。缺點是產物粒度分布不均勻、最小粒徑受機械限制、很難獲得球形顆粒。

• 高分子網絡溶膠凝膠法

優點是制的氧化鋁粉體粒度小。缺點是球形度很差。

• 醇鹽水解法

優點是制備粉體粒度小。缺點是成本過高、球形度差。

• 模板法

模板法是以球形原料作為過程中控制形態的試劑，產物通常空心，或者是核殼結構。

主要工藝過程是以聚苯乙烯微球為模板劑，用碳酸功能化的氧化鋁納米粒子包覆，再通過甲苯洗滌，制備了空心氧化鋁球體。

優點是制備空心球體的好辦法。缺點是對模板劑要求較高、制備過程步驟多、不易操作。

• 氣溶膠分解法

氣溶膠分解通常是以鋁醇鹽為原料，利用鋁醇鹽易水解和高溫熱解的性質，并采用相變的物理手段，將鋁醇鹽氣化，然后與水蒸汽接觸水解霧化，再經高溫干燥或直接高溫熱解，從而實現氣-液-固或氣-固相的轉變，最終形成球形氧化鋁粉體。

優點是不需要添加堿就能進行加水分解、反應條件溫和、操作簡單。缺點是成本高。

• 滴球法

滴球法是將氧化鋁溶膠滴入到油層(通常使用石蠟，礦物油等)中，靠表面張力的作用形成球形的溶膠顆粒，隨后溶膠顆粒在氨水溶液中凝膠化，最后將凝膠顆粒干燥、殷燒形成球形氧化鋁的方法。

優點是將乳液技術應用于溶膠的老化階段，并且保持油相不動，省去了粉體與油性試劑的分離處理。缺點是通常用來制備粒徑較大的球形氧化鋁，主要用于吸附劑或催化劑載體。

• 射頻感應等離子體法

形狀不規則的氧化鋁顆粒由攜帶氣體通過加料槍噴入等離子體炬中，被迅速加熱而熔化，熔融的顆粒在表面張力的作用下形成球形度很高的液滴,并在極短的時間內迅速凝固，從而形成球形的顆粒。

• 火焰熔融法

火焰熔融法是直接將形貌不規則的氧化鋁粉噴入火焰中，使氧化鋁粉在火焰中熔化而成球。

優點是工藝簡單、成本控制上比使用等離子火焰噴射法更具優勢、球化出的產品導熱率高、球形度好、粒度可控。

• 均相沉淀法

均相沉淀法中的沉淀過程是晶核形成,然后聚集長大，最后從溶液中析出的過程，通常是非平衡態的，但如果能夠使沉淀劑在均相溶液中的濃度降低，甚至是緩慢的生成，那么就會均勻的生成大量的微小晶核，最終形成的細小沉淀顆粒會均勻的分散在整個溶液當中,而且會在相當長的時間內保持一種平衡狀態，這種獲得沉淀的方法稱為均相沉淀法。

優點是工藝簡單、成本低、純度高、能大量生產設備、制造簡單、工藝流程短。缺點是存在的膠狀物難沉淀、水洗和過濾，粉體中易混入沉淀劑，沉淀時粉料成份不易分離，水洗過程中沉淀物還能再溶解，沉淀劑還會造成大量的絡合離子。

• 乳液法

為了得到球形的粉體顆粒，人們利用油相和水相間的界面張力制造微小的球形液滴，使溶膠粒子的形成及凝膠化都被限定在微小的液滴中進行，最終獲得球形的沉淀顆粒。

優點是操作簡單。缺點是成本過高，球形度差。

• 溶膠-乳液-溶膠法

Takashi Ogihara等人利用醇鋁水解，經過溶膠凝膠過程制備球形氧化鋁粉體,整個水解體系比較復雜,其中溶解醇鋁的辛醇占50%，乙醇溶劑占40%，分散水的辛醇丁醇分別占9%和1%，并且用經丙基纖維素做分散劑，得到了球形度非常好的球形γ-氧化鋁粉體。

優點是工藝過程不引入雜質離子。缺點是原料價格高，所得粉體粒徑較小，分布窄。

• 噴射法

噴射法制備球形氧化鋁的實質是在較短的時間內實現相的轉變，利用表面張力的作用使產物球形化，根據相轉變的特點又可以分為噴霧熱解法，噴霧干燥法和噴射熔融法。

優點是化學成分穩定，純度高，性能優良，能大量生產。缺點是僅對可溶性鹽有效，具有一定的局限性。

球形氧化鋁的應用

• 陶瓷材料

在相同的工藝條件下，球形氧化鋁微粉具有形狀優勢，可以改變材料的微觀結構，提高陶瓷強度和致密度，降低燒結溫度，能顯著提高陶瓷的性能。

• 表面防護層材料

將超細氧化鋁粉末噴涂在塑料、漆料、玻璃、合金及金屬材料的表面上，可改善材料的耐磨性、耐腐蝕性、穩定性和表面強度。

• 催化劑和催化劑載體

超細氧化鋁具有較強的吸附特性，其表面活性點多，具備較高的反應活性和選擇性，為催化反應提供了必要條件。作為催化劑直接使用的球形氧化鋁可以減少磨損，提高催化劑的使用壽命，從而降低生產成本。

• 化學機械拋光磨料

化學機械拋光已廣泛應用于集成電路芯片、微電子機械系統、計算機硬盤。作為拋光材料，球形氧化鋁可以避免產生滑痕。球形氧化鋁粉體具有高堆積密度，可以減少發光體的散射，有效地降低透射光損失，從而能夠提高屏幕亮度。

• 發光材料

球形氧化鋁粉體具有高堆積密度，可以減少發光體的散射，有效地降低透射光損失，從而能夠提高屏幕亮度。

• 石油化工行業

在石油化工行業中，氧化鋁是應用最為廣泛的載體。

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文章來源：中國粉體網