專利名稱::基于α-氧化鋁的納米結(jié)晶的燒結(jié)體、其制備方法及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種基于cx-氧化鋁的燒結(jié)體,其具有95-100重量%含量的Al203、>97%的理論密度的相對燒結(jié)密度和>17.5GPa的維氏硬度HV。.2,它的微晶組織具有<100nm的A1203晶體的平均初級晶體粒度。
背景技術(shù):
:具有納米級結(jié)構(gòu)的材料對于建筑業(yè)、電工學(xué)、光學(xué)、機(jī)械制造和設(shè)備制造,對于運(yùn)輸工具技術(shù)、醫(yī)藥技術(shù)、造紙工業(yè)和許多其他的工業(yè)分支領(lǐng)域都具有很大的興趣。材料科學(xué)家已經(jīng)確定,材料的組織的微型化將部分地導(dǎo)致這種材料的性能的重大改變。例如,在陶瓷領(lǐng)域期望納米結(jié)構(gòu)化的陶瓷材料在其硬度、韌性、斷裂強(qiáng)度、耐磨性和其他性能方面有不同尋常的提高,這應(yīng)開辟在上述的工業(yè)分支領(lǐng)域中這些材料的完全新的使用領(lǐng)域。在近年來許多研究團(tuán)隊都從事于所謂的納米技術(shù)。直至今天已研發(fā)出許多用于制備納米級粉末的方法。用于陶瓷領(lǐng)域的納米級氧化物型粉末可通過化學(xué)合成、通過機(jī)械的方法或通過熱物理的方法而制備?;瘜W(xué)合成法利用簡單的、直接的用于轉(zhuǎn)化成粉末的化學(xué)反應(yīng)。在此通過晶核形成或晶核生長的控制而生成超細(xì)的顆粒。粉末常常以所謂的前體形式存在,在此情況下該種粉末以接近最終產(chǎn)物的化學(xué)組成存在,和最終的組成只有在熱處理后才達(dá)到。氧化物型納米粉末的化學(xué)合成眾所周知地釆用氫氧化物沉淀進(jìn)行,通過金屬有機(jī)化合物的水解的合成或通過水熱方法進(jìn)行。在機(jī)械方法中,最小可能的碎片通過較大部分的重復(fù)破碎而生成。在此所形成的顆粒雖然可部分地位于5-100nm的粒度范圍內(nèi),然而該方法不適合用于制備氧化物型納米級的陶瓷粉末,因為研磨時間是非常長的,以便向這種細(xì)度區(qū)域推進(jìn),該相組成大部分沒有精確地確定和研磨介質(zhì)的磨損導(dǎo)致產(chǎn)物的污染。用于制備納米級的氧化物型陶乾粉末的重要方法是所謂的熱物理方法,其基于將熱能引入到固體的、液體的或氣體形式起始化合物中,然后由此化合物例如形成過飽和的蒸汽,在此在溶劑釋放后冷凝出納米結(jié)晶的顆粒。在此熱活化例如可通過在火焰中燃燒、通過等離子體蒸發(fā)、通過激光蒸發(fā)、通過微波、通過噴射熱解作用或類似的方法而進(jìn)行。在噴射熱解方法中,例如起始材料在氫氧焰中噴射和分解。這種方法的經(jīng)常出現(xiàn)的缺點是在火焰中的較短的停留時間,該停留時間導(dǎo)致過渡變型的出現(xiàn)。對于等離子體合成的原理來講,起始材料在直至6000°K的熱的等離子體中蒸發(fā)。在等離子體冷卻時,從氣體-蒸汽混合物中形成納米顆粒。這種方法的缺點在于,粉末常常附聚,在此該附聚體是非常結(jié)實的,使得粉末本身具有寬的粒度分布。附聚體只能在大的技術(shù)花費(fèi)下再次被破壞,這就必然強(qiáng)烈地限制了這樣的粉末的使用。在使用所謂熱壁反應(yīng)器,CVR方法時,原料蒸發(fā)并以確定的流量在反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。在此也主要形成附聚體。ot-氧化鋁由于其物理和化學(xué)性能而在陶瓷領(lǐng)域是最重要的原料之一。因此在過去使用了許多上述的方法,以制備納米結(jié)晶的ot-氧化鋁粉末。例如,在EP0355481Al中描述了cx-氧化鋁的制備,該a-氧化鋁具有O.1-0.2um的平均粒度,其含有大于50。/。a-氧化鋁,在此Y-氧化鋁在火焰中熱處理。相應(yīng)的Y-氧化鋁本身可以熱解的路徑,以火焰水解方式由三氯化鋁制備。EP0554908Al描述了納米級的a-氧化鋁粉末的制備,在此將勃姆石-凝膠摻雜細(xì)分氧化硅作為晶體生長抑制劑和隨后進(jìn)行熱處理以轉(zhuǎn)化成oc-氧化鋁。在"JournalofMaterialsScience",29(1994),5664-5672中描述了超細(xì)的a-氧化鋁粉末的生產(chǎn)以及精細(xì)結(jié)構(gòu)化的固體陶瓷的制備。相應(yīng)的粉末通過在ot-氧化鋁晶核和硝酸銨的存在下的氫氧化物沉淀而首先作為水合物粉末形式獲得,所述水合物粉末在隨后的熱反應(yīng)中轉(zhuǎn)化成ot-氧化鋁。相應(yīng)的ct-氣化鋁具有200nm的粒度。在"JournaloftheAmericanCeramicSociety"84(10),2421-23(2001)中描述了在蔗糖的存在下由硝酸鋁水溶液制備納米結(jié)晶的oc-氧化鋁粉末。作為產(chǎn)物得到的是多孔的納米結(jié)晶的oc-氧化鋁,其具有大于190m7g的比表面積和80-25nm之間的平均孔尺寸。在"JournaloftheAmericanCeramicSociety"84(12),2849-52(2001)中也描述了通過鋁與三乙醇胺的有機(jī)配合物的熱解而制備納米結(jié)晶的a-氧化鋁粉末。粉末的平均粒度報道為25mn。在"JournaloftheAmericanCeramicSociety"86(8),1321-25(2003)中描述了由氬氧化碳酸鋁銨合成納米結(jié)晶的oc-氧化鋁粉末的方法。釆用這種方法制備得到平均粒度為150-30nm的cx-氧化鋁粉末。已知許多其他的用于制備細(xì)分的oc-氧化鋁的方法,然而其常常不能大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用或?qū)е碌玫骄哂胁粷M意的性能的產(chǎn)品,使得現(xiàn)在在市場上可以較大量得到的最精細(xì)的oc-氧化鋁粉末具有約0.1-0.3的平均粒度,這里較小的微晶的附聚體形成特別也是這種相對粗的顆粒的形成的原因??偠灾?,硬的和幾乎不可破壞的附聚體的形成是在制備和加工納米級的ot-氧化鋁粉末中最大的問題之一。用于避免這些問題的一種方案由所謂的"溶膠-凝膠方法"提供,在該方法中具有約20nm的平均直徑的勃姆石顆粒以膠體形式在酸性的含水介質(zhì)中溶解和轉(zhuǎn)化成凝膠,將該凝膠隨后干燥、煅燒和燒結(jié)。在同時使用ct-氧化鋁晶核時,這樣成功地實現(xiàn)將用于壓縮所必需的燒結(jié)溫度下降至約1200-1300匸和從而在燒結(jié)時4艮大程度上抑制晶體生長。以這種方式可制備陶瓷成型體,其具有約0.2-0.4"ra的氧化鋁晶體平均粒徑的微晶組織。這種方法的缺點在于,在從凝膠轉(zhuǎn)化成成品的燒結(jié)產(chǎn)品期間巨大的體積縮減,使得幾乎不可能通過這種方法大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)硬的和致密的成型體。然而這種方法已經(jīng)證明適用于制備燒結(jié)的磨粒,因為對這種陶瓷成型體在其形狀和大小方面只提出較小的要求,并且磨粒在6mm以下的粒度范圍中可以幾乎所有的形狀和大小使用。例如,在EP0152768Bl中公開了一種磨粒,其在約1400C的燒結(jié)溫度下通過溶膠-凝膠-技術(shù)而制備。作為燒結(jié)輔助劑使用了結(jié)晶晶核。類似的方法和材料也可得自EP0024099Al、DE3219607Al、US4,518,397A、US4,574,003A、US4,623,364A、EP0168606Al、EP0200487Al、EP0228856Al、EP0209084Al和EP0263810Al。所有最后提到的方法的共同之處在于,它們都是通過溶膠-凝膠方法,從勃姆石類型的精細(xì)分散的氧化鋁一水合物出發(fā)進(jìn)行的。為了壓縮材料,1200-1500X:范圍的燒結(jié)溫度是必需的。為了在這樣非常高的溫度下限制晶體生長,添加晶體生長抑制劑、燒結(jié)添加劑或結(jié)晶晶核。盡管納米級的勃姆石用作起始材料和在均勻的水性懸浮液中操作,在該懸浮液中顆粒是均勻分布的,盡管采取所有這些措施,還是未成功實現(xiàn)在燒結(jié)的產(chǎn)品中的微晶尺寸限制為顯著低于上述的0.2-0.4jLim。在EP0408771Bl中描述了對于磨粒而言最精細(xì)的通過溶膠-凝膠技術(shù)所獲得的組織之一,其中從勃姆石出發(fā)在使用特別精細(xì)的oc-氧化鋁晶核和特殊的燒結(jié)程序下實現(xiàn)具有一定組織結(jié)構(gòu)的硬的和致密的磨粒,該組織結(jié)構(gòu)具有直至0.12nm的平均粒徑。然而這樣精細(xì)的組織只可能由于特別長的燒結(jié)時間和精確確定的燒結(jié)程序而實現(xiàn)。對于低成本的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn),這些條件是不合適的。溶膠-凝膠方法非常普遍地具有的缺點是,必須使用相對昂貴的勃姆石作為原料,其是通過醇鋁的水解而獲得的。該方法的另一個缺點是,采用較大的稀釋度操作,這導(dǎo)致,在隨后的干燥、煅燒和燒結(jié)時必須蒸發(fā)掉大量的水,對此相應(yīng)地必需許多的能量。另外還有,在溶膠-凝膠方法中所使用了的勃姆石必須在強(qiáng)酸介質(zhì)中分散,在此硝酸用作酸,該硝酸在煅燒時以亞硝氣的形式再次釋放出來和必須采用相應(yīng)的技術(shù)花費(fèi)再次地收集,以避免環(huán)境的污染,為了避免溶膠-凝膠方法的這些缺點,已經(jīng)嘗試直接從cc-氧化鋁出發(fā)通過已知的陶瓷技術(shù),如粉漿澆注、干法壓制、擠出或其他技術(shù)而制成微結(jié)晶的燒結(jié)剛玉陶乾。例如在EP0725045Bl中描述了一種用于制備燒結(jié)的ot-氧化鋁成型體的方法,其中使用較便宜的oc-氧化鋁粉末作為起始材料,該oc-氧化鋁粉末具有小于3jam的平均粒度,并將其研磨成具有小于lpm的粒度的粉漿。該粉漿通過噴霧干燥而加工成可容易分散的噴霧顆粒,其隨后壓制成密度>60%的理論密度的生成型體。該生成型體在1300-1550iC范圍的溫度下進(jìn)行快速燒結(jié)(Schocksinterung),在此顆粒優(yōu)選只經(jīng)歷對于壓縮所必需的最大溫度達(dá)幾秒,使得在燒結(jié)期間可很大程度上抑制晶體生長。雖然采用這方法成功地實現(xiàn)在燒結(jié)過程中避免了晶體生長,然而燒結(jié)體的組織必然通過所使用的起始粉末的粒度而確定,該起始粉末通過研磨而獲得,所述研磨是一種設(shè)定了必然限度的技術(shù)。以這種方式?jīng)]有成功實現(xiàn)成本低廉地制備a-氧化鋁粉末,采用該oc-氧化鋁粉末可得到與釆用溶膠-凝膠技術(shù)達(dá)到的結(jié)果類似的結(jié)果。根據(jù)這方法成本低廉地制備的粉末具有約o.4pm-O.6jim的平均初級晶體粒度。在DE19809679Al中所描述的方法也基于傳統(tǒng)的陶瓷技術(shù),在該方法中多晶的燒結(jié)陶瓷磨料通過粉漿的無壓平面澆注而獲得。在所洗注的層脫氣、干燥和粉碎成為中間產(chǎn)品和中間產(chǎn)品燒結(jié)后而得到具有<0.8iam的平均顆粒粒度的磨粒。根據(jù)這種方法得到的微晶粒度范圍因而明顯高于溶膠-凝膠剛玉的微晶粒度。然而經(jīng)驗已經(jīng)顯示,磨削效率與微晶粒度相關(guān)和在此與微晶粒度成反比。不會期望從根據(jù)DE19809679Al所制成的成品磨粒得到與溶膠-凝膠剛玉可比的效率。在DE19809679Al中所描述方法的另一個缺點在于,總是必須使用相對更昂貴的原料,甚至是為了得到比較粗的組織。在EP0756586Bl中描述了一種燒結(jié)體,其具有0.4um的平均組織(實施例2)。為了達(dá)到這種與溶膠-凝膠剛玉大致可比的組織,必須4吏用具有0.12nm的平均粒徑的砜土,由此制成懸浮液,然后分步將懸浮液脫水和隨后壓制成成型體。該成型體隨后無壓力地在1350t;下燒結(jié)。該方法的缺點可視為,一方面在燒結(jié)時發(fā)生晶體生長和具有0.4Mm的平均組織尺寸的磨??偸敲黠@地比傳統(tǒng)的溶膠-凝膠-剛玉更粗,另一方面必須使用非常昂貴的oc-氧化鋁粉末,以得到這種結(jié)果。上述的方法因而都不適合作為用于制備成本低廉的燒結(jié)剛玉的方法。因而進(jìn)一步需求便宜的和效率強(qiáng)大的多晶的細(xì)粒構(gòu)成的燒結(jié)剛玉,該燒結(jié)剛玉是基于ot-A1203,從價格-效率比看優(yōu)于溶膠-凝膠剛玉。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的因此是,提供一種基于oc-氧化鋁的燒結(jié)體,其不具有上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點。該目的采用具有根據(jù)權(quán)利要求1的特征的基于oc-氧化鋁的燒結(jié)體而實現(xiàn)。本發(fā)明構(gòu)思的進(jìn)一步改進(jìn)和實施方案是從屬權(quán)利要求的主題。該目的的實現(xiàn)可分成兩個分步驟。在第一步驟中應(yīng)找到相應(yīng)的精細(xì)結(jié)晶的和成本低廉的原料,然后其在第二步驟中可加工成納米結(jié)晶的燒結(jié)體。在最近幾年中用于研發(fā)磨粒的工作主要集中于溶膠-凝膠方法,其中在最近20年中自從上述的EP0408771Bl以來在組織方面沒有再顯示出重大的和開創(chuàng)性的改進(jìn),在上述情況之后,在本發(fā)明范圍中的工作集中于尋求成本低廉的納米級的ot-氧化鋁粉末,其可加工成硬的和致密的納米級氧化鋁陶瓷。在本發(fā)明工作的范圍內(nèi),為此測試了許多在市場上可得到的ot-氧化鋁納米粉末。沒有一種粉末能滿足對于卓有成效的使用的標(biāo)準(zhǔn)(價格、可加工性和相純度),使得首先必須研發(fā)一種適當(dāng)?shù)脑?。在這些研發(fā)工作的范圍內(nèi),令人驚奇地發(fā)現(xiàn),堿性氯化鋁在結(jié)晶晶核的存在下在較低的溫度下在幾分種內(nèi)可完全地轉(zhuǎn)化成ot-氧化鋁,其具有20-100nm的粒度。堿性氯化鋁(水合氯化鋁),其具有化學(xué)通式Al2(0H)nClz,在此n為2.5-5.5的數(shù)和z為3.5-0.5的數(shù),n+z的總和總是為6,這種堿性氯化鋁可應(yīng)用在許多不同的領(lǐng)域。其例如用作在化妝品制劑中的有效成分如防汗劑或收斂劑。然而它的應(yīng)用也擴(kuò)展到紡織品的疏水化,和水處理。此外其還用于耐火材料中,用于無機(jī)纖維中,以及用于制備基于氧化鋁的催化劑。用于獲得堿性氯化鋁的方法在DE2309610A、DE1567470A、DE1102713B、DE2518414以及DE2713236B2中有描述。在本發(fā)明的范圍內(nèi),使用堿性氯化鋁,其通過較低堿性的氯化鋁的水溶液與金屬鋁在活化劑的存在下反應(yīng)而獲得。在制備時堿性氯化鋁首先作為稀的水性懸浮液形式產(chǎn)生。在研發(fā)用于根據(jù)本發(fā)明的基于ct-氧化鋁的燒結(jié)體的原料時,向在制備堿性氯化鋁時產(chǎn)生的懸浮液中摻混入結(jié)晶晶核。在此優(yōu)選使用超細(xì)的oc-氧化鋁微晶,其通過cx-氧化鋁用氧化鋁球在Attritor研磨機(jī)中濕法研磨和隨后離心分離粗顆粒而得到。在此粗顆粒在一定范圍中被分離除去,使得在懸浮液中留下的oc-氧化鋁顆粒的粒度為小于100mn。這些cx-氧化鋁顆粒以懸浮液的形式以0.5-5重量%的數(shù)量,優(yōu)選為約2重量%的數(shù)量添加到堿性氯化鋁的懸浮液中,基于在固態(tài)的最終產(chǎn)物中的oc-氧化鋁含量計。除了氧化鋁,也可以使用其他的結(jié)晶晶核,其具有剛玉晶格,如Fe20廣晶核。懸浮液隨后蒸發(fā)至干和然后進(jìn)行熱處理以將堿性氯化鋁轉(zhuǎn)化成cc-氧化鋁。通過DTA-曲線可以顯示出,在熱處理經(jīng)干燥的和摻混有晶核的堿性氯化鋁時,由于添加入晶核,轉(zhuǎn)化成a-氧化鋁的轉(zhuǎn)化溫度從約1140匸下降了約170匸,下降至約9701C。這樣成功達(dá)到在低于1050C的溫度下完全轉(zhuǎn)化成a-氧化鋁。在這種轉(zhuǎn)化中釋放出大量的HC1和水,其必須用相應(yīng)的洗滌器收集。令人驚奇地,所得到的產(chǎn)物的粒度幾乎是與熱處理的類型無關(guān)的。例如,采用復(fù)雜的熱物理方法與通過筒單的在馬弗爐中燒結(jié)同樣達(dá)到20-100認(rèn)范圍的oc-氧化鋁顆粒的粒度。在所有的情況中在此所得到的附聚體可較容易地再次破壞,使得傳統(tǒng)的熱處理,如在轉(zhuǎn)筒爐中的這種處理,適合于后續(xù)生產(chǎn)。在熱處理后所得到的產(chǎn)物具有20-100nm的粒度和以軟的、可容易破壞的附聚體形式存在。熱處理的時間為小于30分鐘。在500匸下就已經(jīng)開始形成了剛玉。然而為保持高的納米01—1203的收率和保持低的氯含量,優(yōu)選在700-1100"C的溫度范圍內(nèi),特別為在1000-11001C下操作。另選,向堿性氯化鋁的懸浮液中在熱處理之前添加一種或多種氧化物形成劑。作為氧化物形成劑特別合適的為選自如下元素組的一種或多種元素的氯化物、氯氧化物、羥基氯化物和/或硝酸鹽鐵、銅、鎳、鋅、鈷、鍶、鋇、鈹、鎂、鉀、鋰、鉻、硅、錳、鉿、鋯、鈦、釩、鎵、鈮、硼和/或稀土元素。這些材料作為添加劑特別適合用于磨粒,和可以以這種方式已經(jīng)作為前體均勻分布地添加到用于后續(xù)的最終產(chǎn)物的起始材料中。對于這些材料也可以在熱處理中進(jìn)行轉(zhuǎn)化成氧化物,在此這些材料中的一些甚至可用作燒結(jié)助劑。所添加的氧化物或氧化物形成劑的數(shù)量這樣選擇,使得在隨后的最終產(chǎn)物中最大5重量%另外的氧化物存在于最終產(chǎn)物中,基于a-氧化鋁的含量計。如上文已述的那樣,產(chǎn)物幾乎是與熱處理的類型無關(guān)的,和除了使用轉(zhuǎn)筒爐外還可以用所有已知的用于溫度處理的方法,如流化床反應(yīng)器、推進(jìn)式爐(Durchschubofen)、室式爐、管式爐或微波爐。除了這些傳統(tǒng)的方法外當(dāng)然還可以用其他的熱方法,其正好常常與納米顆粒的制備相關(guān)地實際應(yīng)用。例如,可以使用已知的熱物理方法,在此堿性氯化鋁優(yōu)選作為懸浮液形式使用,然后由該懸浮液形成過飽和蒸汽,由此蒸汽中在釋放溶劑的條件下凝結(jié)出納米結(jié)晶顆粒。在此也形成附聚體,然而該附聚體也是可容易破壞的。然而所有的熱物理方法的缺點在于,與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)筒爐相比較只能實現(xiàn)較低的物料通過量,使得提高了在使用熱物理方法時產(chǎn)物的成本。然而該方法并不是不令人感興趣的,因為借助于該方法可實現(xiàn)比在轉(zhuǎn)筒中更精確的溫度控制和從而可以額外最優(yōu)化納米粉末的質(zhì)量。在溫度處理后所得的附聚體在隨后的步驟中解附聚,在此可使用所有的在陶瓷方面已知的解附聚方法,因為在本發(fā)明的情況下它涉及可較容易破壞的附聚體。優(yōu)選地,為解附聚進(jìn)行濕法的或干法的研磨,在此濕法研磨優(yōu)選在Attritor中進(jìn)行,而干法研磨在射流式磨機(jī)中進(jìn)行。因為在研磨時作為產(chǎn)物力求獲得的納米顆粒是非常活潑的,所以優(yōu)選在研磨前或在研磨期間添加添加劑,其阻止納米顆粒的重新附聚。所以特別有利的是,隨后的解附聚以濕法研磨形式進(jìn)行,其中通過使用相應(yīng)的分散輔助劑和穩(wěn)定劑可容易地阻止顆粒的重新附聚。還有利的是,在濕法研磨期間另外使用添加劑,其積聚于顆粒的表面處和在隨后的干燥步驟中也阻止附聚。對此合適的材料是蠟和硬脂酸酯,其有利地以納米顆粒的形式添加。在本發(fā)明方法的這些階段也可加入附加的氧化物型添加物,其然后在研磨和解附聚期間均勻地與oc-氧化鋁粉末混合。作為氧化物型添加物可以有利地使用的是一種或多種選自如下元素的氧化物組的氧化物4失、銅、鎳、鋅、鈷、鍶、鋇、鈹、鎂、鈣、鋰、鉻、硅、錳、鉿、鋯、鈦、釩、鎵、鈮、硼和/或稀土元素。在此附加的氧化物的量應(yīng)是總共最大5重量°/。,基于在固體中的oc-氧化鋁的含量計。這種在研磨期間添加氧化物可與上述的在懸浮液中添加氧化物形成劑選擇地或平行地進(jìn)行。然而在此要注意的是,在最終產(chǎn)品中的氧化物的量總共不應(yīng)高于5重量%,基于a-氧化鋁-固體含量計。由于上述的納米粉末的附聚傾向和對這樣的附聚所必需的措施,以保證在本發(fā)明的意義中粉末的可加工性,濕法研磨是一個特別合適的用于解附聚的方法。適合用于濕法研磨的是振動磨、Attritor、球磨機(jī)、攪拌式球磨機(jī)或類似的裝置。在此已表明為特別有利的是使用攪拌式球磨機(jī)。研磨時間取決于附聚體本身的強(qiáng)度并在根據(jù)本發(fā)明的方法中通常為2-6小時。濕法研磨或解附聚有利地在含水介質(zhì)中進(jìn)行,然而也可以使用含醇的或其他的有機(jī)溶劑。如果采用濕法研磨進(jìn)行解附聚,那么原則上提供兩種對解附聚的產(chǎn)物的進(jìn)一步加工的可能性。一方面,作為懸浮液存在的納米粉末可采用相應(yīng)的陶瓷成型方法直接進(jìn)一步加工成生成型體,另一方面,首先進(jìn)行干燥,和隨后將經(jīng)干燥的粉末加工成生成型體。在直接加工懸浮液的情況下,粉漿澆注和電泳沉積特別適合作為陶瓷成型方法。然而也可能的是,干燥懸浮液,在懸浮液中納米粉末很大程度上均勻分布地作為單個顆粒形式存在,和在此利用納米顆粒的形成附聚體的傾向。在干燥時產(chǎn)生致密的固體生成型體,隨后可將其進(jìn)一步加工。通過粉漿澆注和電泳沉淀得到類似的生成型體。直接從懸浮液開始的令人感興趣的方法還有噴霧成粒法,在該方法中懸浮液與粘結(jié)劑混合直接噴霧形成固體顆粒。如果在生成型體中要達(dá)到高度的壓縮,那么也可以不得已而采用基于使用粉末的成型方法。在對于通過濕法研磨而解附聚的本發(fā)明情況下這意味著,隨后干燥懸浮液,和然后必須進(jìn)一步加工干燥的粉末。對于懸浮液的干燥,所有的已知干燥方法都是合適的,特別有利的是可使用噴霧干燥法,在此噴霧干燥法中粉末在干燥后以所謂的噴霧顆粒形式存在。在所有用于懸浮液的干燥方法中通常必須注意,不形成硬的附聚體,這例如可通過在懸浮液中加入相應(yīng)的添加物而避免。粉末的壓縮和進(jìn)一步加工可通過在陶乾方面所有已知的成型方法進(jìn)行。作為例子提及,但并視為限制于這些例子粉漿澆注、冷等靜壓壓制、熱壓制、熱等靜壓壓制、離心分離、單軸壓制、注塑和擠出。特別是對于制備磨粒已經(jīng)表明為特別有利的是借助于壓實機(jī)的制團(tuán)。通過壓實輥的合適選擇,成功地實現(xiàn)所形成的粒料的形狀和粒度已經(jīng)在很大程度上與它隨后作為磨粒的應(yīng)用目的相匹配。借助于壓實輥成功地得到具有非常高的生密度的生成型體,這樣使得隨后的燒結(jié)變得容易。與根據(jù)哪種成型方法得到生成型體無關(guān)地,生成型體在燒結(jié)前有利地粉碎至一定粒度,該粒度相應(yīng)于通常的用于磨粒的粒度并且用其可覆蓋所期望的磨粒粒度。因為最粗的磨粒具有約4mm的最大粒徑,所以生成型體在燒結(jié)前有利地粉碎至6mm和更細(xì)的顆粒范圍。在本發(fā)明的一個特別有利的實施方案中直接加工懸浮液和通過噴霧成粒法對解附聚的粉末的懸浮液進(jìn)行干燥,在此隨后的粉碎過程成14為多余的,因為采用這方法可得到具有一定粒度的高密度的噴霧顆粒,其使得附加的壓縮和附后的粉碎噴霧顆粒成為多余的。這樣所得到的噴霧顆??芍苯佑糜跓Y(jié)。為了制備磨粒,由于制備方法而作為球粒形式產(chǎn)生的噴霧顆粒的直徑必須選擇得足夠大,從而隨后的燒結(jié)球粒的粉碎可導(dǎo)致具有對于磨粒所必需的角和切割邊的所期望的顆粒。這樣所得到的致密燒結(jié)的球體可此外用于特殊的應(yīng)用中,如作為研磨球。粉碎的生成型體的燒結(jié)在1200-15001C的溫度下進(jìn)行。在此已經(jīng)證實為有利的是,生成型體盡可能快地達(dá)到壓縮所必需的燒結(jié)溫度和然后盡可能短時間地在最大的燒結(jié)溫度區(qū)域停留。從而所有的使得可燒^。有利地,可使用直^地和間接地;熱的轉(zhuǎn)筒爐、擺動爐、推進(jìn)式爐、流化床燒結(jié)爐或微波燒結(jié)爐。對于在熱的區(qū)域中燒結(jié)時的保持時間為小于60分鐘,優(yōu)選為小于30分鐘,特別優(yōu)選為小于15分鐘。有利地,燒結(jié)體應(yīng)在小于60秒,優(yōu)選為小于30秒,特別優(yōu)選為小于10秒的時間內(nèi)達(dá)到必需的燒結(jié)溫度。由于均勻的在生成型體中的顆粒分布和借助于在燒結(jié)時快速的加熱和短的保持時間,成功實現(xiàn),在燒結(jié)期間幾乎完全地抑制了晶體生長。這樣就得到了硬的和致密的燒結(jié)體,它的微晶結(jié)織幾乎唯獨(dú)通過起始材料的粒度而確定。因為根據(jù)本發(fā)明所使用的非常細(xì)分的起始材料具有20-100nm范圍的粒度,以這種方式成功地得到所力求得到的燒結(jié)體,它的微晶組織具有<100nm的平均初級晶體粒度。以下根據(jù)附圖和實施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明,其中圖1顯示具有和沒有晶核的起始材料的差熱分析,圖2顯示在約1000C下在溫度處理后的中間產(chǎn)物的X-射線衍射圖,和圖3顯示本發(fā)明方法的流程圖。如從圖l可獲知的那樣,摻混有晶核的起始材料,它的DTA-曲線用數(shù)字1標(biāo)出,在973lC完全地轉(zhuǎn)化成oc-氧化鋁。這就是說,通過添加晶核,轉(zhuǎn)化溫度與未加晶核的材料比較可下降約170X:,所述未加晶核的材料在曲線2中顯示。圖2顯示出從堿性氧化鋁出發(fā)獲得的粉末的X-射線衍射圖,所述堿性氧化鋁摻混有2%的結(jié)晶晶核并且對其在iooor;下進(jìn)行溫度處理。可獲知的是,堿性氧化鋁完全地轉(zhuǎn)化成oc-氧化鋁。不再可看出用任意種類的過渡礬土的污染。圖3以概要的方式例示出了在制備根據(jù)本發(fā)明的燒結(jié)體時的流程圖,該燒結(jié)體具有《100nm的平均微晶粒度。在該實施例中顯示的具體的方法步驟涉及到本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案,其依據(jù)實施例1,但不應(yīng)視為對其的限制。如從圖3可獲知的那樣,首先摻混有ot-氧化鋁晶核的堿性氯化鋁的淤漿在約120"C下用蒸汽干燥,在此例如使用轉(zhuǎn)筒千燥器。在該方法步驟中堿性氯化鋁以薄片形式產(chǎn)生,其隨后在10501C下在轉(zhuǎn)筒爐中進(jìn)行熱處理。在熱處理中添加堿性氯化鋁,并且除了ot-氧化鋁外還產(chǎn)生出大量的鹽酸,其被收集和再次用于堿性氯化鋁的制備。每千克干燥的Al2(OH)5Cl-薄片計,在該步驟中得到約470got-氧化鋁和530g鹽酸。Al2(0H)sCl-薄片的重量的約50%歸于化學(xué)結(jié)合的水以及積聚的結(jié)晶水,其在熱處理時蒸發(fā)。在熱處理后得到的oc-氧化鋁由附聚體構(gòu)成。在附聚體中的ot-氧化鋁顆粒的平均粒度為20-100nm。附聚體本身是較軟的和可以有利地通過在攪拌式球磨機(jī)中濕法研磨而解附聚。在該步驟中得到具有粒度為20-100nm的單個顆粒的a-A1203淤漿。這些顆粒具有非常高的反應(yīng)活性和有利地在濕法研磨中添加入分散輔助劑或其他的添加劑,以避免再形成附聚體。隨后淤漿在噴霧干燥器中干燥和得到噴霧顆粒,它的平均初級顆并立粒度在100nm以下。有利的是,在噴霧干燥之前加入添加劑,該添加劑積聚在單個顆粒的表面上和阻止其堆積形成固體的附聚體。以這種方式得到軟的、可容易分散的噴霧顆粒,其隨后可壓縮成生成型體。在本流程圖中壓縮通過壓實步驟而進(jìn)行,在此得到具有一定密度的生成型體,該密度顯著地高于理論密度的60%。在壓實后所得到的粒料預(yù)粉碎至<6mm的粒度和隨后在約1350"C下在轉(zhuǎn)筒爐中燒結(jié)。在燒結(jié)中得到ct、1203-燒結(jié)體,其具有<100nm的平均微晶粒度。在進(jìn)一步的分級步驟(粉碎、篩分)中得到磨粒,其特別適合用于在底材上的磨料中和結(jié)合的磨料中。具體實施方式以下根據(jù)實施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明,這些實施例涉及優(yōu)選的和有利的實施方案和不應(yīng)認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。實施例1作為用于制備納米結(jié)晶的oc-A1203的起始材料,使用在商業(yè)上以名稱Locroi^L可得到的堿性氯化鋁,該堿性氯化鋁得自ClariantAG公司,Gersthofen(德國)。堿性氯化鋁是作為50°/。的水溶液供應(yīng)的和具有相應(yīng)于分子式Al2(OH)5Clx2-3H20的化學(xué)組成。由此得出,堿性氯化鋁的50%的水溶液含有約23-24%的A1203。作為用于a-Ah03-晶核的起始材料,使用WSK3000,一種ot-氧化鋁,得自TreibacherSchleifmittelGmbH公司,Laufenburg(德國),其是作為可容易再分散的噴霧顆粒提供的,其具有約0.5jam的初級顆氺立平均粒度。WSK3000在攪拌式球磨機(jī)中進(jìn)行約3小時的濕法研磨。所得到的懸浮液隨后在澄清分離器中處理,在此約95°/。的固體級分通過離心分離而分離出去。在懸浮液中所留下的精細(xì)級分具有約50nra的平均粒徑(采用掃描電子顯微鏡JoelISM6400,在20000倍放大下測得)和作為晶核以2重量°/。的比例添加到Locron。L的懸浮液中,該比例是基于Al203的份額計的。這樣接種了晶核的懸浮液通過輥式干燥器借助于熱蒸汽在約120C的溫度下干燥。在此所千燥的堿性氯化鋁以薄片的形式產(chǎn)生,該薄片具有約6mm的平均直徑。所得到的薄片隨后在1050X:下在間接的電加熱的轉(zhuǎn)筒爐中進(jìn)行約30分鐘的溫度處理,該轉(zhuǎn)筒爐具有抽吸口,在此堿性氯化鋁在釋放出鹽酸和水的情況下分解成cx-A1203。所釋放出的鹽酸與水一起收集在洗滌器中并加工成約31%的鹽酸溶液,其隨后可與金屬鋁再反應(yīng)生成堿性氯化鋁。平行于在轉(zhuǎn)筒爐中的轉(zhuǎn)化進(jìn)行的是,干燥的和接種晶核的A12(0H)5C1x2-3H20的小試樣的差熱分析,該差熱分析的曲線圖示于圖1。在轉(zhuǎn)筒爐中所得的《41203采用X-射線照相法進(jìn)行測量,在此證實,所有的堿性氯化鋁已經(jīng)完全地轉(zhuǎn)化成ot-Al203。試樣的X-射線衍射圖見圖2。在轉(zhuǎn)筒中處理后產(chǎn)物以較軟的由oc-Al203構(gòu)成的附聚體的形式存在,其為了解附聚在攪拌式球磨機(jī)(Drais,PMC25TEX,BtihlerGmbH)中進(jìn)行濕法研磨,研磨時間為約3小時。為了穩(wěn)定懸浮液,在研磨開始時添加入精細(xì)分散的蠟,用此在研磨期間覆蓋納米顆粒的表面,這樣可阻止重新形成附聚體。這樣所得到的懸浮液,其由具有約60nm的平均粒徑的單個納米顆粒構(gòu)成,通過噴霧干燥器而干燥成非常軟的和疏松的噴霧附聚體,其具有約40jam的平均附聚體直徑和約60nm的平均初級粒徑。噴霧附聚體的殘余水分為約2%。隨后噴霧附聚體在不添加其他的添加劑下在壓實機(jī)(cs25,HosokawaBepexGmbH)中制團(tuán)成約50mm長和10邁m厚的粒料,其作為用于所期望的燒結(jié)體的生成型體。生成型體的密度為72%,基于理論密度計。生成型體從而具有足夠的強(qiáng)度,以便仍可以在隨后的燒結(jié)步驟之前破碎成小于6mm的粒度,而沒有在此階段由于產(chǎn)生的細(xì)級分(粉塵)而產(chǎn)生隨后磨粒的太高的收率損失。隨后生成型體在直接的、用氣體加熱的轉(zhuǎn)筒爐中在1350'C的溫度下和在轉(zhuǎn)筒中的停留時間為約20分鐘下燒結(jié)。在此生成型體在最熱的區(qū)域(在火焰錐中)的停留時間只有幾秒鐘,使得進(jìn)行快速燒結(jié)類型,借助于此可很大程度上避免晶體生長。所得到的根據(jù)本發(fā)明的具有約4mm的最大直徑的oc41203-燒結(jié)體隨后通過篩分和粉碎而后處理成磨粒。磨粒,其密度為99.3%,基于理論密度計,維氏硬度HV。.2為2230GPa和具有70nm平均初級顆粒粒度的納米結(jié)晶的微晶組織,用于在底材上的磨料中和用于結(jié)合的磨具中并進(jìn)行測試。測試結(jié)果概括在實施例5和6的表1和2中。實施例2摻混有晶核的堿性氯化鋁的懸浮液的制備,隨后的千燥以及熱轉(zhuǎn)化成0^1203如在實施例1中那樣進(jìn)行。然而在隨后的在攪拌式球磨機(jī)中的約3小時解附聚中,不添加用于懸浮液的穩(wěn)定劑。代替它的是,懸浮液直接在解附聚結(jié)束后澆注成約6mm厚的層,在真空烘箱中脫氣(在200毫巴下5小時)和隨后在約80t:下干燥。干燥的材料在500r下預(yù)煅燒30分鐘,隨后粉碎至磨粒粒度(6mm和更細(xì))。最后的燒結(jié)如在實施例1中那樣在轉(zhuǎn)筒爐中進(jìn)行。這樣所得到的磨粒具有的密度為理論密度的98.84,維氏硬度HV。.2為2190GPa和70nm的平均初級顆粒粒度。也如上述的實施例1那樣,實施例2在底材上的磨料中和在結(jié)合的磨料中測試。結(jié)果概括在實施例5和6的表1和2中。實施例3摻混有晶核的堿性氯化鋁的懸浮液的制備,隨后的千燥以及熱轉(zhuǎn)化成0^1203如在實施例1中那樣進(jìn)行。在隨后的在攪拌式球磨機(jī)中的約三小時的解附聚中,作為用于懸浮液的穩(wěn)定劑使用的是聚丙烯酸,其作為分散輔助劑。向具有約30%的固體含量的懸浮液中隨后摻混入作為軲結(jié)劑的聚乙烯醇的10%水性懸浮液(Mowiol8-88,KuraraySpecialitiesEuropeGmbH,F(xiàn)rankfurt,德國),數(shù)量為約O.05重量%,基于人1203的含量計。隨后懸浮液在流化床噴霧成粒機(jī)(AGT150,GlattGmbH,Binzen,德國)中在"1C的空氣進(jìn)入溫度、451C的層溫度、3巴的噴射壓力和70g/min的噴射速率下成粒。為了形成晶核使用具有0.2mm的平均顆粒粒度的細(xì)顆粒級分,其在先前進(jìn)行的流化床成粒中通過原位形成晶核而獲得。具有4mm的平均粒徑的所期望的顆粒的分離通過之字形篩分機(jī)而進(jìn)行,該之字形篩分機(jī)用9Nm7h的空氣驅(qū)動。顆粒的密度為理論密度的約75%和殘余水分為小于1%。顆粒在約500X:下煅燒,隨后粉碎至磨粒粒度和在13501C下如在實施例1中那樣在轉(zhuǎn)筒爐中燒結(jié)。這樣所得到的磨粒具有的密度為理論密度的98.64,維氏硬度HV。.2為2210GPa,和60nm的平均初級顆粒粒度。也如上述的實施例那樣,實施例3在底材上的磨料中和在結(jié)合的磨料中測試。結(jié)果概括在實施例4和5的表1和2中。實施例4摻混有晶核的堿性氯化鋁的懸浮液的制備,隨后的干燥以及熱轉(zhuǎn)化成0^1203如在實施例1中那樣進(jìn)行。在隨后的在攪拌式球磨機(jī)中的約三小時的解附聚中,作為穩(wěn)定劑使用聚丙烯酸的銨鹽,其作為分散輔助劑。向該懸浮液中隨后摻混入作為粘結(jié)劑的聚乙烯醇的20。/。溶液(Celvo1502,CelaneseChemicals,FrankfurtamMain),數(shù)量為約0.5重量%,基于人1203含量計。隨后懸浮液在真空混合器(R08WVAC,MaschinenfabrikGustavEirich)中首先在700毫巴,llOC下在同向運(yùn)轉(zhuǎn)的混合設(shè)備中干燥直至糊狀的物料。然后混合設(shè)備轉(zhuǎn)換成反向運(yùn)轉(zhuǎn)和在600-16001/min、12(TC、850毫巴下成粒。顆粒的密度為理論密度的75%和殘余水分為約2%。顆粒粉碎至磨粒粒度和在1350TC下如在實施例1中那樣在轉(zhuǎn)筒爐中燒結(jié)。這樣所得到的磨粒具有的密度為理論密度的99.1匯維氏硬度HV。.2為2190GPa和65nm的平均初級顆粒粒度。如上述的實施例那樣,實施例4在底材上的磨料中和在結(jié)合的磨料中測試。結(jié)果概括在進(jìn)實施例行5和6的表1和2中。實施例5(帶測試)采用在實施例1-4中所制備的磨粒以及商業(yè)上常用的溶膠-凝膠剛玉(CerpassXTL,SaintGobainIndustrialCeramics)和商業(yè)上常用的共晶的鋯剛玉(ZK40,TreibacherSchleifmittelGmbH,Laufenburg,德國)作為比較實施例各自在應(yīng)用粒度P36下制備砂帶。采用這些砂帶在70N的貼合壓力下用60分鐘的磨削時間加工材料42CrMo4。磨削效率以及相應(yīng)的百分比計磨削效率概括在表l中。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>實施例6(砂輪測試)采用在實施例1-3中所制備的磨粒進(jìn)行用于磨削砂輪的磨削測試。為了比較,引入商業(yè)上常用的溶膠-凝膠剛玉CerpassXTL(SaintGobainIndustrialCeramics)和Cubitron321(3M,AbrasiveSystemsDivision),為了制備磨削砂輪,上述的燒結(jié)剛玉各自以粒度F60與白剛玉以比例燒結(jié)剛玉白剛玉為30:70混合和用于陶乾結(jié)合的磨削砂輪中。加工材料16MnCr5。在測試后確定G-因子(由磨削量和砂輪磨損的商值)。G-因子以及相應(yīng)的百分比計磨削效率概括在表2中。表2磨削條件(平面磨削)磨粒類型G-因子磨削效率(%)材料16MnCr5DIN1.17131(調(diào)質(zhì)鋼)粒度F60內(nèi)襯0.02mm速度2600rpm~30m/s推進(jìn)21ni/min磨削面積20mmx10mmCubitron321178100Cerpass16492實施例1276155實施例2233131實施例3245138實施例4256145如從磨削測試的結(jié)果可清楚看出的那樣,根據(jù)本發(fā)明的磨粒在效率上優(yōu)于現(xiàn)在在市場上可得到的傳統(tǒng)的磨粒。此外因為為了制備根據(jù)本發(fā)明的磨粒而可使用較便宜的原料,所以可以不用大的技術(shù)花費(fèi)轉(zhuǎn)化成0(41203納米顆粒,采用根據(jù)本發(fā)明的方法成功地制備出l更宜的和效率強(qiáng)大的多晶的燒結(jié)剛玉,其具有比在市場上可得到的溶膠-凝膠剛玉更有利的價格/效率比。2權(quán)利要求1、一種基于α-Al2O3的燒結(jié)體,其具有95-100重量%的Al2O3含量、≥97%的理論密度的相對燒結(jié)密度和≥17.5GPa的維氏硬度HV0.2,其特征在于,該燒結(jié)體具有Al2O3晶體平均初級晶體粒度≤100nm的微晶組織。2、根據(jù)權(quán)利要求l的燒結(jié)體,其特征在于,燒結(jié)體另外含有最大5重量°/。的一種或多種選自如下元素的氧化物組的氧化物Fe、Cu、Ni、Zn、Co、Sr、Ba、Be、Mg、Ca、Li、Cr、Si、Mn、Hf、Zr、Ti、V、Ga、Nb、B和/或稀土元素,基于人1203含量計。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2的燒結(jié)體,其特征在于,該燒結(jié)體具有八1203晶體平均初級晶體粒度<100um的微晶組織。4、根據(jù)權(quán)利要求l-3之一的燒結(jié)體,其特征在于,該燒結(jié)體是磨粒。5、一種制備根據(jù)權(quán)利要求l-4之一的燒結(jié)體的方法,其特征在于,該方法包括下述方法步驟a)制備納米結(jié)晶的ot-Al203粉末,其具有<100nm的平均粒度;b)采用陶瓷成型方法將oc-Ah03粉末壓縮成生成型體,其密度>60%的理論密度;和c)在1200-1500X:的溫度范圍中燒結(jié)生成型體。6、根據(jù)權(quán)利要求5的方法,其特征在于,作為用于0141203粉末的起始材料使用堿性氯化鋁,其具有化學(xué)式Al2(OH)nClz,其中n為2.5-5.5的數(shù)和z為3.5-0.5的數(shù),并且n+z的總和總是為6。7、根據(jù)權(quán)利要求5或6的方法,其特征在于,首先向作為水性懸浮液形式的堿性氯化鋁中摻混入精細(xì)分散的結(jié)晶晶核,隨后將其干燥和然后在低于IIOO"C的溫度下進(jìn)行熱處理。8、根據(jù)權(quán)利要求5-7之一的方法,其特征在于,作為結(jié)晶晶核使用的是精細(xì)分散的a-Al203晶核。9、根據(jù)權(quán)利要求5-8之一的方法,其特征在于,所使用的精細(xì)分散的ot-Al203晶核具有小于0.1jum的平均粒度。10、根據(jù)權(quán)利要求5-7之一的方法,其特征在于,作為結(jié)晶晶核使用的是精細(xì)分散的oc-Fe203。11、根據(jù)權(quán)利要求5-10之一的方法,其特征在于,在起始懸浮液中除了含有堿性氯化鋁外,還含有一種或多種其他的氧化物形成劑。12、根據(jù)權(quán)利要求11的方法,其特征在于,作為氧化物形成劑使用的是一種或多種由選自如下元素組的元素的氯化物、氯氧化物、羥基氯化物和/或硝酸鹽Fe、Cu、Ni、Zn、Co、Sr、Ba、Be、Mg、Ca、Li、Cr、Si、Mn、Hf、Zr、Ti、V、Ga、Nb、B和/或稀土元素。13、根據(jù)權(quán)利要求11或12的方法,其特征在于,所使用的氧化物形成劑的數(shù)量最大為5重量%,作為氧化物形式計算并基于在最終產(chǎn)物中的Ah03的固體含量計。14、根據(jù)權(quán)利要求5-13之一的方法,其特征在于,熱處理是傳統(tǒng)的燒結(jié)方法,其中首先干燥懸浮液和隨后燒結(jié)經(jīng)千燥的產(chǎn)物。15、根據(jù)權(quán)利要求14的方法,其特征在于,燒結(jié)在流化床反應(yīng)器、推進(jìn)式爐、室式爐、管式爐、轉(zhuǎn)筒爐或微波爐中進(jìn)行。16、根據(jù)權(quán)利要求5-13之一的方法,其特征在于,熱處理是熱物理方法,如噴射熱解、等離子體合成或在熱壁反應(yīng)器中蒸發(fā)。17、根據(jù)權(quán)利要求5-16之一的方法,其特征在于,在熱處理中附聚的納米顆粒在隨后的步驟中通過濕法研磨或干法研磨而解附聚。18、根據(jù)權(quán)利要求17的方法,其特征在于,作為濕法研磨形式的解附聚在Attritor研磨機(jī)中進(jìn)行。19、根據(jù)權(quán)利要求5-18之一的方法,其特征在于,在解附聚期間向納米結(jié)晶的oc-Al203粉末中加入添加劑,如壓制助劑、燒結(jié)添加劑、粘結(jié)劑、分散輔助劑和/或其他的阻止形成附聚體的添加劑。20、根據(jù)權(quán)利要求5-19之一的方法,其特征在于,在解附聚期間向納米結(jié)晶粉末中加入精細(xì)分散的蠟和/或硬脂酸酯。21、根據(jù)權(quán)利要求5-20之一的方法,其特征在于,在解附聚后借助于濕法研磨所得到的懸浮液通過任意的干燥方法進(jìn)行干燥,在此得到基于oc-人1203的納米結(jié)晶粉末。22、根據(jù)權(quán)利要求21的方法,其特征在于,干燥是噴霧干燥。23、根據(jù)權(quán)利要求5-19之一的方法,其特征在于,陶瓷成型方法是粉漿澆注法,其中在濕法研磨中所得到的納米結(jié)晶的01、1203粉末的粉漿無壓力地向容器中澆注,在那里脫氣和干燥成生成型體。24、根據(jù)權(quán)利要求5-19之一的方法,其特征在于,陶瓷成型方法是噴霧成粒法,其中向在濕法研磨中所得到的懸浮液中摻混入粘結(jié)劑和隨后將其進(jìn)行噴霧成粒。25、根據(jù)權(quán)利要求5-19之一的方法,其特征在于,陶瓷成型方法是附聚法,其中向在濕法研磨中所得到的懸浮液中摻混入粘結(jié)劑和隨后將其在真空混合器中加工成顆粒。26、根據(jù)權(quán)利要求22的方法,其特征在于,陶瓷成型方法是粉末壓制法,其中納米結(jié)晶的ot-Al203粉末采用壓實機(jī)壓制成生成型體。27、根據(jù)權(quán)利要求22的方法,其特征在于,陶瓷成型方法是擠出法,其中納米結(jié)晶的oc-Al203粉末與至少一種粘結(jié)劑和一種溶劑加工成可擠出的物料和隨后擠出成生成型體。28、根據(jù)權(quán)利要求5-27之一的方法,其特征在于,將生成型體破碎成<6mm的粒徑,隨后在1200-1500*€的溫度范圍中燒結(jié)并將燒結(jié)的產(chǎn)物通過進(jìn)一步的破碎和篩分而后處理成磨粒。29、根據(jù)權(quán)利要求5-28之一的方法,其特征在于,使生成型體在燒結(jié)中在<60秒內(nèi)達(dá)到必需的燒結(jié)溫度和在熱區(qū)域中的停留時間為<30分鐘。30、根據(jù)權(quán)利要求5-29之一的方法,其特征在于,燒結(jié)在轉(zhuǎn)筒爐中進(jìn)行。31、根據(jù)權(quán)利要求l-4之一的燒結(jié)體用于制備陶瓷構(gòu)件,用作拋光劑,用作用于金屬層的基質(zhì)增強(qiáng)劑以及用于制備磨粒的用途。32、根據(jù)權(quán)利要求l-4之一的燒結(jié)體顆粒用于制備結(jié)合的磨料和在底材上的磨料以及用作用于提高層合體的耐磨性的添加劑的用途。全文摘要本發(fā)明涉及一種基于α-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>的陶瓷燒結(jié)體,該α-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>具有95-100重量%的Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>的含量、≥97%的理論密度的相對燒結(jié)密度和≥17.5GPa的維氏硬度HV<sub>0.2</sub>,該燒結(jié)體具有<100nm的Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>晶體平均初級晶體粒度的微晶組織。本發(fā)明還提供制備燒結(jié)體的方法,該燒結(jié)體具有≤100nm的平均初級晶體粒度,在此從堿性氯化鋁出發(fā)首先制備納米結(jié)晶的α-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>,隨后將其進(jìn)一步加工成燒結(jié)體,該燒結(jié)體具有≤100nm的平均初級微晶粒度。文檔編號B22F1/00GK101247911SQ200680026036公開日2008年8月20日申請日期2006年7月12日優(yōu)先權(quán)日2005年7月16日發(fā)明者P·默特根申請人:研磨劑與耐火品研究與開發(fā)中心C.A.R.R.D.有限公司