氧化铝晶型及相变温度
晶型转变的影响因素
影响晶型转变的因素众所周知,结构决定性质,而对于晶体来说，当外界条件变化时，晶体结构形式发生改变，碳、硅、金属的单质、硫化锌、氧化铁、二氧化硅以及其他很多物质都具有这一现象，所以本文通过查阅文献举例说明影响晶型的一些因素，主要有温度、压力、粒度和组成。
一、温度温度对晶型影响比较复杂，当温度升高时，晶体中的分子或某些离子团自由旋转，取得较高的对称性，而改变晶体的结构。
下面举例说明：(1) BaO·Al2O3·SiO2(BAS)系微晶玻璃的主晶相为钡长石。
钡长石主要的晶型有单斜钡长石(monoclinic celsian)、六方钡长石( hexa celsian)和正交钡长石(orthorhombic celsian),三者的关系如图1所示:Fig. 1 The phase transformation of celsian由图中我们可以看到:六方钡长石膨胀系数高,为8. 0×10-6/℃,而且在300℃左右会发生其向正交钡长石的可逆转变,转变过程中伴随着3-4%的体积变化。
(2)当预热温度小于400℃时，反应所得到的产物氧化铝为非晶态的A12O3。
非晶A12O3。
在热力学上是一种亚稳状态，所以它有向晶态转化的趋势。
当温度不够高时，非晶A12O3中的原子的运动幅度较小，同时晶化所必不可少的晶核的形成和生长都比较困难，因此非晶态向晶态的转化就不易。
为研究所制备的非晶A12O3。
向晶态Al2O3转变的规律，我们把在300℃时点火得到的非晶A12O3 进行了锻烧处理，结果见表2:Fig.1 XRD Patterns of Produets kept for 1.5h at 700一900℃Fig.2 XRD Pattems of produets kept for o.5h at l000一l200℃Fig.3 XRD Pattems of produets kept for o.5h at l000℃ and l200℃Fig.4 XRD Pattems of produets kept for different time at l000℃Fig.5 XRD Pattems of produets kept for different time at 1100℃从图1中可以看到，非晶态的氧化铝经700、800、900℃锻烧1.5h后，氧化铝从非晶态转变为r-A12O3，并且随着温度的升高r- A12O3。
氧化铝晶型及相变温度
氧化铝晶型及相变温度
氧化铝是一种重要的无机材料，具有广泛的应用领域。
氧化铝的晶型及相变温度是其物理性质的重要参数，对其应用性能有着重要的影响。
目前已知的氧化铝晶型包括α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3、δ-Al2O3等。
其中，α-Al2O3是最常见的晶型，具有高硬度、高热稳定性、优异的机械强度等特性，广泛应用于制备陶瓷、催化剂、涂料等领域。
β-Al2O3具有高的离子导电性，可用于固态电解质和电极材料。
γ-Al2O3具有高的比表面积和孔隙度，可用于催化剂和吸附剂等领域。
δ-Al2O3具有优异的生物相容性，可用于医学领域。
氧化铝的相变温度与晶型密切相关。
α-Al2O3的相变温度为2073K，β-Al2O3的相变温度为1973K，γ-Al2O3的相变温度为1173K。
其中，α-Al2O3与β-Al2O3的相变为一级相变，γ-Al2O3的相变为二级相变。
相变温度的研究有助于深入理解氧化铝的物理性质及其应用领域，对于制备高性能的氧化铝材料具有重要的意义。
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al2o3的熔点
al2o3的熔点
Al2O3的熔点是多少？这是一个关于铝氧化物的基本问题。
Al2O3是一种重要的无机化合物，其熔点是研究该化合物的物理性质的重要参考数据。
熔点是指在常压下，物质由固态转变为液态的温度。
本文将详细介绍Al2O3的熔点及其相关知识。
Al2O3，又称氧化铝，是铝元素与氧元素形成的一种化合物。
它具有高硬度、高化学稳定性、高熔点、高热导率、高电绝缘性、高抗磨性等特性，因此在工业生产和科学研究中有广泛的应用。
Al2O3的熔点是2045℃，是一种高熔点的化合物。
Al2O3的熔点受多种因素影响，如晶体结构、晶格常数、化学成分、杂质含量、压力等。
Al2O3的晶体结构为立方晶系，晶格常数为4.758Å。
在高温下，铝氧化物会发生相变，由α-Al2O3转变为γ-Al2O3，此时其熔点会出现一定的变化。
此外，杂质元素的存在也会影响Al2O3的熔点，如Fe、Si、Mg、Ca等元素的存在会使熔点下降。
Al2O3的高熔点使其在高温条件下有广泛的应用，例如在高温熔融金属的保护层、高温固体氧化物燃料电池、高温陶瓷等领域。
此外，Al2O3还是一种重要的催化剂，在石油化工、有机合成、环境保护等领域有广泛的应用。
Al2O3的熔点是2045℃，是一种高熔点的化合物。
其熔点受多种
因素影响，如晶体结构、晶格常数、化学成分、杂质含量、压力等。
Al2O3的高熔点使其在高温条件下有广泛的应用，是一种重要的无机化合物。
高纯氧化铝制备方法研究进展
ＫＥＹ Ｗ ＯＲＤＳ：ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｕ ｒ ｉ ｔ ｙ ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ａ ；ｐ ｏ ｗ ｄ ｅ ｒ ；ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
当今 社会 所使 用 的氧化 铝粉 末绝 大部 分是 以铝
段 的还有 等 离子 体法 、喷雾热 解法 、氯化 汞活 化水 解 法 、低碳 烷 基 铝 水 解 法 、水 析 络 合 法 、水 热 法 、 溶ｊ 凝 胶 法 等 － Ｃ。但 到 目前 为止 实现 工 业 化 生
２ ０ １ ３年 １ ０月
云 南 冶 金
ＹＵＮＮＡＮ ＭＥＴ ＡＬ Ｌ ． ＵＲＧＹ
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第４ ２卷第 ５期 （ 总第 ２ ４ ２期 ）
Ｖ ｏ ［ ． ４ ２ ．Ｎｏ ． ５（ Ｓ ｕ ｍ ２ ４ ２ ）
高 纯 氧化 铝 制 备 方 法 研 究 进 展
焙烧 所 得硫 酸铝 铵 ，使 其遇 热分 解成 氧 化铝 。该 工
艺 的主要 反 应 如下 ： ２ Ａ １（ Ｏ Ｈ） ３ ＋３ Ｈ２ Ｓ Ｏ ４ ＝Ａ １ ２（ Ｓ Ｏ ４ ） ３ ＋６ Ｈ２ ０
Ａ １ ２（ Ｓ Ｏ ４ ） ３ ＋ （ Ｎ Ｈ ４ ） ２ Ｓ Ｏ ４ ＋ ２ ４ Ｈ ２ ０ ＝
Ｎ Ｈ ４ ７ ｄ Ｏ（ Ｏ Ｈ） Ｈ Ｃ Ｏ ３ ＋ ２ （ Ｎ Ｈ ４ ） ２ Ｓ ０ ４ ＋ ３ Ｃ ０ ２ ＋ ２ Ｈ２ ０ Ｎ Ｈ ４ Ａ １ ０ （ Ｏ Ｈ） Ｈ Ｃ Ｏ ３ ＝Ａ １ ２ Ｏ ３
产 的只有 异丙 醇铝 水解 法 、硫酸 铝铵 热解 法 与碳 酸 铝铵 热解 法三 种 。
土矿 作 为原料 ，采用传 统拜 耳 法工 艺生 产 的。但 采
用传 统拜 耳 法生 产 的氧化 铝纯 度低 、性 能差 ，无 法 满 足工业 快 速发 展 的要 求 。高 纯氧化 铝 具有普 通 氧 化铝 所 不具 备 的优 越 的 光 、热 、磁 、以 及 机 械 性 能 ，作 为新 材料 被广 泛应 用 于高新 技术 行业 ，并且 需 求量 也在 每年增 加 。虽 然在 不 同领域 对高 纯 氧化 铝 的性 能要求 不 一 ，但基本 都 要求 氧化 铝具 有纯 度 高 、粒 度均 匀等性 能 。 国 内外 报 道 的制 备 高 纯 氧 化 铝 的 方 法 有 很 多 种 ，例如 ：硫 酸铝 铵热解 法 、碳 酸铝 铵热解 法 、醇 铝 水解 法 、高纯 铝 活化水 解 法 。而处 于试 验研 究 阶
α-氧化铝的相变及晶体生长的控制
α-氧化铝的相变及晶体生长的控制孙志昂;蒋晓辉;沈乐【摘要】综述了α-氧化铝相变的机制及相关影响因素.通过研究分析不同矿化剂和煅烧温度、时间等条件对α-氧化铝相变过程和α-晶体结构的影响,为α-氧化铝生产过程及最终产品质量的控制提供了参考依据.【期刊名称】《陶瓷》【年(卷),期】2017(000)010【总页数】5页(P30-34)【关键词】α-氧化铝;矿化剂;相变;过程控制;晶体【作者】孙志昂;蒋晓辉;沈乐【作者单位】中国长城铝业公司河南长兴实业有限公司郑州 450041;中国长城铝业公司河南长兴实业有限公司郑州 450041;中国长城铝业公司河南长兴实业有限公司郑州 450041【正文语种】中文【中图分类】TQ174.75+8α-氧化铝又称煅烧氧化铝、高温氧化铝，是氧化铝最稳定的相，具有熔点高、硬度大、绝缘耐磨性能好，耐酸碱等一系列优点，且原料易得，被广泛应用于耐火材料、各种陶瓷材料、研磨抛光材料及玻璃和化工材料等许多领域。
评价α-氧化铝质量及性能的指标一般有α转化率(即α相含量)，α-氧化铝原晶的大小(又称原晶，单晶或一次晶粒)，α-氧化铝的晶体形状以及杂质含量。
这里主要是指氧化钠和硅、铁含量等。
有些行业甚至要求分析重金属及稀土含量等。
对于氧化铝陶瓷来说，α-氧化铝中的钠含量是一个重要指标。
尽管由于用途不同，各行业对α-氧化铝性能的要求也不同，但却有一个共同的要求，即产品质量批次之间的稳定性。
所谓稳定性主要是指各批次之间产品的物理化学指标的一致性。
对于用户来说α-氧化铝的原晶大小、形状及化学成分应保持稳定，这样才能满足用户的要求。
如在氧化铝陶瓷生产中，成形性能、烧成温度、制品的收缩率以及机电性能等均取决于α-氧化铝的转化率、Na2O含量和原晶大小及研磨后粉体的d50值。
在研磨抛光行业，对α-氧化铝的成分基本没什么要求，而α-氧化铝的晶体大小、形状却是关键指标，它直接影响到研磨抛光过程中的光亮度和磨削力。
低钠煅烧氧化铝α相变影响因素剖析
低钠煅烧氧化铝α相变影响因素剖析李翠兰【摘要】本文扼要介绍随着煅烧温度的不断提高，氧化铝由γ相、θ相等不稳定相转变成稳定α相的晶型转变和相变机理：特别是结合生产实践，重点对低钠煅烧氧化铝α相变影响因素进行剖析，从不同厂家原料选择、添加矿化剂类型、α相籽晶添加量、原料粒度不同、杂质氧化钠含量、煅烧前进行球磨细化处理和煅烧温度控制等7个方面，详细剖析了影响低钠氧化铝α相变的因素；最后，总结出生产低α相氧化铝、高α相氧化铝及混合α相氧化铝的控制方法和措施。
【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】3页(P34-36)【关键词】煅烧氧化铝;低钠氧化铝;相变机理;影响因素;温度控制;煅烧温度;晶型转变;原料选择【作者】李翠兰【作者单位】山东铝业公司鲁中实业贸易公司;【正文语种】中文【中图分类】TQ174.4氧化铝具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等特点，广泛应用于陶瓷、耐火材料、抛光、塑料、玻璃、化工和催化剂、电子、航天等行业，成为某些行业不可或缺的重要原料。
氧化铝具有γ、η、δ、θ、ρ和α等多种晶型，除了热力学稳定的α相高温氧化铝之外，最常用的是γ相活性氧化铝，它是一种热力学不稳定的过渡晶型相；随着温度的升高，这些过渡通过α相变转变为高温煅烧氧化铝，特别是低钠高温煅烧氧化铝在高新技术材料领域的使用越来越广泛，优化和控制低钠高温煅烧氧化铝的质量显得尤其重要。
α相含量是衡量高温煅烧氧化铝纯度、收缩率、切削力等品质的重要因素之一。
高温煅烧氧化铝主要有陶瓷氧化铝、板状氧化铝、低钠氧化铝、透明氧化铝和高纯级的红宝石、蓝宝石等，不同用途的氧化铝对α相有特定的要求。
影响α相的因素很多，生产控制方法各异。
本文结合山铝鲁中实业贸易公司化学品氧化铝厂低钠煅烧氧化铝生产实践，就α相变影响因素进行剖析。
氧化铝的α相变γ型活性氧化铝的晶格结构中，氧离子近似为立方体，铝离子不规则地分布在由氧离子围成的立方体空隙之中；α型高温氧化铝的晶格中氧离子成三方体紧密堆积，铝离子分布在氧离子围成的八面体空隙中。
煅烧生成氧化铝
煅烧生成氧化铝煅烧生成氧化铝一、简介氧化铝是一种重要的无机化合物，广泛应用于陶瓷、电子、建筑材料等领域。
其中，高纯度的氧化铝在半导体和光电子行业中有着重要的作用。
而煅烧是制备氧化铝的重要工艺之一。
二、煅烧原理1. 热分解反应当氢氧化铝（Al(OH)3）被加热到一定温度时，会发生热分解反应，生成氧化铝（Al2O3）和水蒸气（H2O）。
2. 晶体相变在高温下，Al(OH)3会发生晶体相变，转变为γ-Al2O3或δ-Al2O3。
这两种晶体结构都比α-Al2O3更稳定。
三、煅烧工艺流程1. 原料处理首先需要选用高纯度的Al(OH)3作为原料，并进行干燥处理，以去除水分和其他杂质。
2. 加入助剂为了提高产率和改善产品性能，常常需要添加助剂。
例如，在制备高纯度的γ-Al2O3时，可以添加硝酸铝（Al(NO3)3）或硫酸铝（Al2(SO4)3）作为助剂。
3. 热分解将处理好的原料放入煅炉中，加热至一定温度进行热分解反应。
通常情况下，煅烧温度在1000℃以上。
4. 晶体相变在高温下，会发生晶体相变，生成γ-Al2O3或δ-Al2O3。
这一步需要控制好温度和时间，以获得所需的晶体结构。
5. 冷却和分选经过煅烧后的产物需要进行冷却处理，并进行分选和筛分等工艺流程，以获得所需的颗粒大小和形态。
四、影响因素及优化措施1. 煅烧温度煅烧温度是影响氧化铝晶体结构和性能的重要因素之一。
通常情况下，高温会促进晶体相变，但过高的温度也会导致结晶不完整或其他问题。
因此需要根据具体情况选择适当的煅烧温度，并进行优化措施。
2. 环境气氛不同的环境气氛也会影响氧化铝的晶体结构和性能。
例如，在氧气或空气中煅烧可以促进晶体相变，而在惰性气氛下可以防止杂质的污染。
3. 原料质量原料质量对于煅烧过程中的产物性能有着直接的影响。
因此需要选择高纯度、低杂质的原料，并进行适当的处理和筛选。
4. 助剂种类和用量添加助剂可以改善产物性能和提高产率，但如果助剂种类或用量不当，也会对产物造成不良影响。
伽马氧化铝低温转变为阿尔法氧化铝
伽马氧化铝低温转变为阿尔法氧化铝
伽马氧化铝在低温下转变为阿尔法氧化铝是一个复杂的相变过程。
在这个过程中，需要考虑到多种因素，如温度、压力、杂质含量等。
一般来说，这个转变过程可以通过控制温度和压力来实现。
在低温条件下，伽马氧化铝的晶格结构会发生变化，逐渐转变为阿尔法氧化铝的晶格结构。
这个过程可能需要一定的时间，并且需要保持一定的温度和压力条件。
此外，杂质含量也会对相变过程产生影响。
如果伽马氧化铝中含有较多的杂质，可能会干扰相变过程，导致阿尔法氧化铝的形成不完全或不均匀。
因此，在制备阿尔法氧化铝时，需要控制原材料的杂质含量。
总之，伽马氧化铝在低温下转变为阿尔法氧化铝是一个相对复杂的过程，需要考虑到多种因素。
在实际生产中，需要根据具体情况制定相应的工艺参数和控制条件，以保证相变过程的顺利进行并获得高质量的阿尔法氧化铝。
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Al2O3晶型转变
Al2O3晶型转变(trans for mation of Al2O3)
Al2O3各晶型之间发生的转变。
Al2O3的晶型有：α、γ、η、δ、θ、k、x等。
外界条件改变时，晶型会发生转变。
在Al2O3这些变体中，只有α-Al2O3(刚玉)是稳定的，其它晶型都是不稳定的，加热时都将转变成α-Al2O3。
因为α-Al2O3中的氧已是最紧密堆集。
α-Al2O3密度为3.99g／cm3。
除刚玉外，常见的Al2O3晶型为γ-Al2O3。
γ-Al2O3具有尖晶石型结构。
但在其结构中，某些四面体的空隙没有被充填，因而γ-Al2O3的密度较刚玉小。
γ-Al2O3的密度为3.65g／cm3。
各种Al(OH)3加热脱水时，约在450℃形成γ-Al2O3。
γ-Al2O3加热到较高温度转变为刚玉。
但这种转变要在1000℃以上时，转化速度才比较大。
氧化铝的其它一些不稳定晶型也都是Al(OH)3加热脱水时，在不同条件下形成的。
ρ-Al2O3应为无定形态，但也有人认为它是介于无定形与晶态之间的过渡态。
由于ρ-Al2O3是Al2O3各种形态中唯一在常温下能自发水化的形态，可以作为耐火材料浇注料的胶结剂，因此近年来受到了重视。
β-Al2O3(密度3.31g／cm3)不是纯Al2O3，不属于Al2O3一元系，其化学式为Na2O•11Al2O3。
由于β-Al2O3开始发现时忽视了Na2O的存在，而被误认为是Al2O3的一种变体，采用了β-Al2O3这一名称，并沿用至今。
当刚玉处于高温、碱金属气氛下，即可转变成β-Al2O3。
β-Al2O3在高温下也会逸出碱金属氧化物而转化为刚玉。
氧化铝含有元素铝和氧。
若将铝矾土原料经过化学处理，除去硅、铁、钛等的氧化物而制得的产物是纯度很高的氧化铝原料，Al₂O₃含量一般在99%以上。
矿相是由40%～76%的γ- Al₂O₃和24%～60%的α- Al₂O₃组成。
γ- Al₂O₃于950～1200℃可转变为α- Al₂O₃（刚玉），同时发生显著的体积收缩。
资料：刚玉粉硬度大可用作磨料，抛光粉，高温烧结的氧化铝，称人造刚玉或人造宝石，可制机械轴承或钟表中的钻石。
氧化铝也用作高温耐火材料，制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等，氧化铝也是炼铝的原料。
煅烧氢氧化铝可制得γ-Al₂O₃。
γ-Al₂O₃具有强吸附力和催化活性，可做吸附剂和催化剂。
刚玉主要成分α-Al₂O₃。
桶状或锥状的三方晶体。
有玻璃光泽或金刚光泽。
密度为3.9～4.1g/cm3，硬度9，熔点2000±15℃。
不溶于水，也不溶于酸和碱。
耐高温。
无色透明者称白玉，含微量三价铬的显红色称红宝石；含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石；含少量四氧化
三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。
可用做精密仪器的轴承，钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。
色彩艳丽的可做装饰用宝石。
人造红宝石单晶可制激光器的材料。
除天然矿产外，可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。
氧化铝化学式Al₂O₃，分子量101.96。
矾土的主要成分。
白色粉末。
具有不同晶型，常见的是α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃。
自然界中的刚玉为α-Al₂O₃，六方紧密堆积晶体，α-Al₂O₃的熔点2015±15℃，密度3.965g/cm3，硬度8.8，不溶于水、酸或碱。
γ-Al₂O₃属立方紧密堆积晶体，不溶于水，但能溶于酸和碱。
α型氧化铝
在α型氧化铝的晶格中，氧离子为六方紧密堆积，Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心，晶格能很大，故熔点、沸点很高．α型氧化铝不溶于水和酸，工业上也称铝氧，是制金属铝的基本原料；也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器；还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等；高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料；还用于生产现代大规模集成电路的板基．γ型氧化铝
γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化铝、铝胶。
其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积，Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中。
γ型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝．γ型氧化铝是一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，活性高吸附能力强。
工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒，耐压性好．在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体；在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂，还用于色层分析；在实验室是中性强干燥剂，其干燥能力不亚于五氧化二磷，使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用。
世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90%以上，氧化铝大部分用于制金属铝，用作其它用途的不到10%。