电火花法制备高纯超细氧化铝粉末

论文摘要

本文对电火花法制备高纯超细氧化铝进行了系统的研究,采用很安全的低压直流电源进行放电实验,制备出了高纯超细氧化铝,并得出以下结论：以不同纯度金属铝在二次去离子水中火花放电制备出以Al（OH）3和Al为主的前驱体,二者之外的杂质主要取决于原料铝的纯度,火花放电过程不会造成新的污染。研究了火花放电机理,发现残留铝的含量主要取决于间断放电电蚀量,间断放电电蚀量又取决于间断放电能量,间断放电能量的大小取决于电压,电流,脉冲宽度等因素。对放电后铝粒表面形貌进行了研究,反应终止是铝粒表面的变质层引起的,通过强力搅拌和稀盐酸的清洗可以改善铝粒表面,除去变质层,反应是可以连续进行的。运用星形球磨机对前驱体进行湿磨,研究了球磨参数对前驱体的影响,最后在250r/min转速下球磨4小时后得到了高纯的氢氧化铝,将高纯氢氧化铝在1200℃×2h制度下煅烧得到了α-Al2O3,用ICP-OES检测其纯度达到99.9932%,经超声波处理8min后检测其粒度为16.54μm。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 氧化铝晶型及性质
• 1.3 高纯超细氧化铝的应用及发展前景
• 1.3.1 陶瓷材料和复合材料方面
• 1.3.2 催化剂及载体方面
• 1.3.3 生物和医学方面
• 1.3.4 表面防护层材料
• 1.3.5 半导体材料方面
• 1.4 高纯超细氧化铝的制备方法
• 1.4.1 气相法
• 1.4.2 固相法
• 1.4.3 液相法
• 1.4.4 其它方法
• 1.5 铝在水中火花放电法
• 1.5.1 火花放电条件
• 1.5.2 铝在水中反应
• 第2章 实验研究思路、研究内容及检测方法
• 2.1 引言
• 2.2 实验研究的主体思路
• 2.3 实验研究的主要内容
• 2.4 分析方法和表征手段
• 第3章 火花放电法制备氧化铝
• 3.1 试验部分
• 3.1.1 实验设备及仪器
• 3.1.2 前驱体粉末的制备
• 3.2 试验结果与分析
• 3.2.1 上层前驱体分析
• 3.2.2 下层前驱体分析
• 3.2.3 前驱体粉末的差热分析
• 3.2.4 前驱体的焙烧
• 3.3 原料铝纯度对氧化铝纯度的影响
• 3.4 结论
• 第4章 火花放电过程研究
• 4.1 火花放电现象及阶段特征
• 4.2 对铝粒表面变质层的分析
• 4.3 反应时系统的短路现象
• 4.4 电压对反应的影响
• 4.4.1 电压对蚀除量的影响
• 4.4.2 电压对前驱体中残留铝的影响
• 4.4.3 电压对前驱体细度的影响
• 4.5 结论
• 第5章 残留铝的去除和前驱体处理过程研究
• 5.1 引言
• 5.2 主要实验设备
• 5.3 球磨参数对前驱体的影响
• 5.3.1 球磨方式的影响
• 5.3.2 球磨时间对残留铝含量的影响
• 5.3.3 球磨机转速对前驱体铝含量的影响
• 5.3.4 球磨时间对前驱体细度的影响
• 5.3.5 球磨后前驱体粉末的差热分析
• 5.4 不同温度下煅烧后氧化铝细度
• 5.5 超声波对氧化铝粒度的影响
• 5.6 结论
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录