超聲波輔助沉淀法制備納米氧化鋁粉體

超聲波輔助沉淀法制備納米氧化鋁粉體 總結： 摘要: 以硝酸鋁和碳酸氫銨為原料，采用超聲波輔助沉淀法制備Al2O3粉體，利用XRD和SEM對所制備的粉體的物相和形貌進(jìn)行表征，考察了干燥方式和水浴溫度對粉體制備的影響。結果表明真空冷凍干燥較傳統鼓風(fēng)干燥制得的氧化鋁粉體分散性更好，粒徑更均勻；氧化鋁粉體的粒徑隨著(zhù)反應溫度的升高而增大，適宜的水浴溫度為25℃；利用超聲波輔助沉淀法制得了粒徑分布窄、分散性好的納米氧化鋁粉體。 綱要： 1. 引言氧化鋁粉體，尤其是納米氧化鋁，由于具有高熔點(diǎn)、高硬度、耐酸堿腐蝕、抗磨損、良好的絕緣和介電性能，以及優(yōu)異的光學(xué)和機電性能，被廣泛應用于耐火材料、精密陶瓷、生物陶瓷、化學(xué)化工、光學(xué)器件、集成電路和航空航天等領(lǐng)域。將水浴溫度分別控制在25℃、35℃、45℃和55℃四個(gè)溫度，采用正向滴定法將配制好的碳酸氫銨溶液逐滴滴加到所配制好的硝酸鋁溶液中，同時(shí)進(jìn)行強力攪拌，部分實(shí)驗同時(shí)施加超聲波，產(chǎn)生絮狀沉淀，最終形成乳白色懸濁液。待前驅體充分干燥后，將其置于高溫電阻爐中于1135℃煅燒2 h，得到目標產(chǎn)物氧化鋁粉體。隨著(zhù)后續干燥的進(jìn)行，溶劑升華，“固橋”不斷減少乃至消失，但顆粒間的相對位置不再發(fā)生變化。冷凍干燥這種方式充分利用了水的性能特點(diǎn)，以及表面能與溫度間的關(guān)系，當一定量的水被冷凍成冰時(shí)其體積發(fā)生膨脹，水由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的相變過(guò)程中所產(chǎn)生的膨脹力，將使得原先相互靠近的顆粒適當的被分開(kāi)，同時(shí)由于固態(tài)的形成也進(jìn)一步阻止了粒子的進(jìn)一步聚集，從而防止了粉體的硬團聚現象的產(chǎn)生。由圖3所示XRD檢測分析結果可以看出，在沉淀過(guò)程中有無(wú)施加超聲波，所制備的粉體的峰型結構一致，均為單一相α-Al2O3。分析認為，將超聲波作用于納米氧化鋁的制備過(guò)程中，沉淀液被施加超聲場(chǎng)以后，將產(chǎn)生一系列的“空化泡”現象，在相繼經(jīng)歷超聲的稀疏相和壓縮相時(shí)，氣泡產(chǎn)生生長(cháng)、收縮、再生長(cháng)，以及再收縮等變化，經(jīng)上述多次周期性的振蕩，最終得以高速崩裂。對本實(shí)驗而言，當沉淀反應水浴溫度控制在常溫，即25℃左右比較理想，此時(shí)所制備的粉體粒徑較為細小。超聲波輔助液相沉淀法可制備出粒徑小、粒度分布窄的納米氧化鋁粉體。水浴溫度為常溫(25℃)條件下反應制得的納米氧化鋁粉體粒徑最小，粒度更均勻。 內容： 1. 引言 氧化鋁粉體，尤其是納米氧化鋁，由于具有高熔點(diǎn)、高硬度、耐酸堿腐蝕、抗磨損、良好的絕