均勻沉淀制備超細氧化鋁及其改性研究.pdf

1、超細氧化鋁粉體因其具有高熔點、高硬度、良好的耐磨、耐蝕、耐熱及絕緣等性能被廣泛用于制作結(jié)構(gòu)和功能材料。本論文采用均勻沉淀法制備超細氧化鋁粉體，重點研究了制備工藝對粉體分散性能的影響，并且對粉體進行了表面改性，得出了如下的結(jié)論。 論文以尿素作為沉淀劑，采用均勻沉淀法制備超細氧化鋁粉末，研究了不同的陰離子基團在尿素均勻沉淀體系中的行為，并系統(tǒng)分析了鋁離子濃度、反應物摩爾比、反應溫度、保溫時間等對產(chǎn)物性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用一價陰離

2、子鋁鹽(硝酸鋁、氯化鋁)得到前驅(qū)物為纖維狀膠體，而采用二價陰離子鋁鹽(硫酸鋁)得到前驅(qū)物為球形沉淀。 實驗發(fā)現(xiàn)，當十二烷基硫酸鈉(SDS)和乳化劑(OP-10)以質(zhì)量分數(shù)比為1:1進行復配作為均勻沉淀反應的復配表面活性劑，添加到前驅(qū)體制備過程中，添加量為理論產(chǎn)物質(zhì)量的7％，對尿素均勻沉淀制超細氧化鋁粉體有防團聚作用。由于SDS-OP復配表面活性劑溶液體系起泡穩(wěn)定性好，泡末半衰期短，起泡能力弱。在表面活性劑活性度未減弱的基礎(chǔ)上，S

3、DS-OP復配表面活性劑性能穩(wěn)定，對粉體顆粒良好的潤濕性，能較大程度降低體系的表面張力。因此，所制備出的前驅(qū)體顆粒，分散性較好，再摻入適量碳粉，經(jīng)過煅燒，可得到尺寸細小、分布均勻，且分散性較好的球形α-Al2O3粉末。 采用丙三醇對前驅(qū)體進行表面改性，完成Al(OH)3粒子表面酯化反應，使原來親水疏油的表面變?yōu)橛H油疏水的表面，并在表面形成一層單分子覆蓋膜，減小其表面能及粒子間的強吸附作用，同時粒子運動受到限制，從而使顆粒間的團聚

4、減弱。最佳改性條件：改性溫度為120℃，改性劑濃度為100％，攪拌速度為400r/min，改性4小時。改性后，混入碳粉經(jīng)過煅燒，顆粒分散性略有改善?？梢姳紝η膀?qū)體進行表面改性，起到了一定的防團聚作用。 實驗通過三乙醇胺對氧化鋁顆粒表面吸附，形成共價鍵等方式對其進行表面改性。從中發(fā)現(xiàn)改性劑濃度及改性pH值對改性效果影響最大，改性溫度影響次之，改性時間影響最小。最佳改性條件：改性劑濃度在10ml/L，改性溫度為40℃，改性pH值