專利名稱:低納超細α型氧化鋁的制造方法
本發(fā)明生產(chǎn)出來的低鈉超細α型氧化鋁適用于制造各種精密氧化鋁技術陶瓷。
氧化鋁精密技術陶瓷制品都要求氧化鋁的晶粒度較細。現(xiàn)在我國各廠制造低鈉α型氧化鋁時，都是以氧化鋁或氫氧化鋁為原料，在其中添加1～3%的硼化物后，再在1400℃左右鍛燒成α型氧化鋁，這種產(chǎn)品只能用于一般用途。隨著科學技術的發(fā)展需要制造高質(zhì)量的精密氧化鋁陶瓷制品，它要求氧化鋁原料中晶體粒度要細到1微米左右。但現(xiàn)有加硼化物鍛燒的α型氧化鋁其晶粒度多在1微米以上，用這種方法生產(chǎn)的氧化鋁，雖然用長時間的球磨，其細度也不能滿足精密陶瓷對粒度的要求。
國外以氧化鋁為原料制造低鈉α型細晶粒氧化鋁的專利有美國專利3092452;4045234;西德專利1592105;法國專利1429564;英國專利829602;2108949;東德專利160611。它們都是以硼化物為主要添加劑或者再加上鹵化物、鎂鹽等。美國專利3175883;3262754;3532460;法國專利1385327、1495893;西德專利2816194和日本專利昭47-5744都是以氯化物為主或氯為主的添加劑或再加氨鹽和氟鹽。美國專利2887361和2961297;西德專利1159419等提出以氟化鋁為主要添加劑，其添加量在0.5～10%。上述各專利中添加劑的添加量都比較大。
本發(fā)明的目的在于尋求一種新方法，能制造出一種氧化鈉含量低到0.2～0.04%，晶體粒度平均為0.8～1.5微米的α型氧化鋁，以滿足精密技術陶瓷制品的要求。
本發(fā)明的要點是以工業(yè)氧化鋁或氫氧化鋁為原料，也可以是其它方法生產(chǎn)的氧化鋁或氫氧化鋁，以添加氟化物為主，不添加或只添加少量硼化物，不添加或只少量添加氯化物，混勻。上述添加的氟化物可以是氟化氫、金屬氟化物或其它氟化物，其添加量是氧化鋁重量的0.03～0.4%。上述添加的硼化物可以是氧化硼、硼酸或其它硼化物，其添加量是氧化鋁重量的0～0.3%。上述添加的氯化物可以是氯化氫、金屬的氯化物或其它氯化物，其添加量是氧化鋁重量的0～0.3%。混合物在1200～1500℃范圍內(nèi)焙燒，焙燒時間取決于添加劑的種類、添加量和焙燒溫度。即溫度越高，添加量越多，時間就可以縮短，一般焙燒時間是0.1～16小時。所得成品中α型氧化鋁≥90%，真比重≥3.90，氧化鈉含量由0.5～0.6%降低到0.3%以下。氧化鋁顆粒中α型氧化鋁晶體粒度在0.6～2微米。為了進一步降低氧化鈉含量，可以將上述產(chǎn)品用稀酸和水或單獨用水洗滌、烘干，除去其中可溶性氧化鈉，使氧化鋁中氧化鈉含量降低到0.2～0.04%，其中用酸可提取的氧化鈉在0.05%以下。將氧化鋁顆粒粉碎到晶體粒度，可以用球磨、氣流粉碎或其它粉碎方法。
這種以氟化物為主要添加劑焙燒制得的超細低鈉α型氧化鋁與我國現(xiàn)在生產(chǎn)的以硼化物為添加劑制得的低鈉α型氧化鋁相比較，最大的優(yōu)點是晶粒度細，可以用來制備1微米左右的氧化鋁粉，它是制作精密陶瓷的原料。用硼化物為添加劑焙燒的氧化鋁晶體粒度大，雖然長時間鋼球磨磨細，也難達到這種細度。與用超細氫氧化鋁為原料制作的超細氧化鋁對比，則用本發(fā)明制成的氧化鋁價格便宜，純度高，適于大量生產(chǎn)。用本發(fā)明方法制出的氧化鋁中有害雜質(zhì)少，含硼量低，所以制成陶瓷產(chǎn)品色澤潔白，相對來看，用硼化物為添加劑的氧化鋁其陶瓷產(chǎn)品略帶粉紅色。
用本發(fā)明方法制出的超細低鈉α型氧化鋁，因為粒度細，所以以它為原料制成的坯體，較現(xiàn)在用硼化物為添加劑制得的氧化鋁粉的制品的坯體，燒成溫度可以降低40～100℃。
用本發(fā)明方法生產(chǎn)的超細低鈉α型氧化鋁為主制成的各種坯體，可塑性好，受彎曲力后不易斷裂，很適宜于制造各種外形復雜的制品。用本發(fā)明制造的低鈉超細α型氧化鋁，除了是氧化鈉含量比較低的α型氧化鋁以外，顆粒中的α型氧化鋁晶粒約在1微米左右，在球磨中或經(jīng)氣流粉碎后，氧化鋁顆粒容易粉碎成0.8～1.5微米的氧化鋁細粒子。由于本發(fā)明制造的氧化鋁粒子細，所以制成的陶瓷產(chǎn)品表面光滑，適合應用于制造精密技術陶瓷、電陶瓷、汽車用陶瓷發(fā)動機部件等。
舉例1工業(yè)氫氧化鋁中添加冰晶石，其添加量是氧化鋁重量的0.4%，再添加氯化鎂，其添加量是氧化鋁重量的0.2%，混勻。在1200℃中焙燒，生成α型氧化鋁，其晶粒度為1微米左右。
舉例2工業(yè)氧化鋁，其氧化鈉含量是0.5%，添加占氧化鋁重量0.2%的氟化鋁和0.2%的氟化鎂;再添加占氧化鋁重量0.1%的氧化硼，在1200℃馬弗爐中焙燒，冷卻后用水洗去其中可溶性氧化鈉，氧化鋁中氧化鈉含量即降到0.2～0.04%。
權利要求
1.一種用鍛燒氫氧化鋁或氧化鋁制造低鈉超細α型氧化鋁的方法，本發(fā)明的特征是將氧化鋁或氫氧化鋁與添加劑氟化物相混合，可以不加或再加少量的硼化物和氯化物。其混合物焙燒后，產(chǎn)品中氧化鈉含量降低，α型氧化鋁晶體很細。這種氧化鋁在經(jīng)水或稀酸洗滌后，烘干，其氧化鈉含量可以降低到0.2～0.04%。它用氣流粉碎法或球磨粉碎方法較容易粉碎成1微米左右的細粒子。
2.如權利要求
1所述的方法，其原料一般是工業(yè)用氧化鋁或氫氧化鋁。但也可以是其它方法生產(chǎn)的氧化鋁或氫氧化鋁。
3.如權利要求
1所述的方法，所添加的氟化物是氟化氫、金屬的氟化物或其它氟化物，其添加量是氧化鋁重量的0.03～0.4%。
4.如權利要求
1所述的硼化物，是氧化硼、硼酸或其它硼化物，其添加量是氧化鋁重量的0～0.3%。
5.如權利要求
1所述的氯化物，是氯化氫、金屬的氯化物或其它氯化物，其添加量是氧化鋁重量的0～0.3%。
6.如權利要求
1所述的方法，在氧化鋁或氫氧化鋁中添加占氧化鋁重量0.03～0.4%的氯化物，0～0.3%的硼化物和0～0.3%的氯化物，然后混勻。
7.如權利要求
1所述的方法，焙燒溫度是在1200～1500℃范圍內(nèi)，其焙燒時間是0.1～16小時。
8.如權利要求
1所述的方法，焙燒后氧化鋁中的氧化鈉已明顯降低必要時還可以用水或稀酸和水再浸洗、烘干，使產(chǎn)品中氧化鈉進一步降低。
9.如權利要求
1所述，焙燒后的氧化鋁或洗滌后的氧化鋁可以用氣流粉碎、球磨粉碎或其它方法將氧化鋁顆粒粉碎成1微米左右的超細低鈉氧化鋁粉末。
專利摘要
現(xiàn)代工業(yè)對制作精密技術陶瓷用的氧化鋁要求晶粒度愈來愈細，用一般的方法難以達到這種要求。本發(fā)明制造低鈉超細α型氧化鋁的方法是以一般工業(yè)氧化鋁或氫氧化鋁為原料，添加0.03～0.4％的氟化物，不加或再添加少量的硼化物或氯化物，在1200～1500℃焙燒制成α型氧化鋁，晶粒度在1微米左右，經(jīng)水洗除去其中可溶性氧化鈉，則可得到氧化鈉含量為0.2～0.04％的低鈉超細α型氧化鋁，過程簡單易行。這種氧化鋁適用于制作各種精密技術陶瓷產(chǎn)品。
文檔編號C01F7/02GK85102281SQ85102281
公開日1986年9月17日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者陳光淵, 薩本榕 申請人:鄭州輕金屬研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan