高纯氧化铝制备技术及应用研究进展
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
Ｏｃ ｔ ．２ ０ｊ ３
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
高纯氧化铝制备方法及应用_路文
1． 4
氢ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化铝烧结法
氢氧化铝烧结法
［12 ］
， Fe 杂质的工业 吴光进等将含有 Si、
氢氧化铝放入马弗炉中， 在 500℃ 下， 进行烧结保温 1． 5h， 进 行酸溶， 水洗后， 继续进行烧结至 900 度， 得到纯度为 99． 95% 的高纯超细氧化铝。
1． 5
AlCl3 的气相合成
AlCl3 的气相合成制备高纯氧化铝［13 － 15］ ， AlCl3 在温度
第 10 期
路
文， 等： 高纯氧化铝制备方法及应用
· 51·
高纯氧化铝制备方法及应用
路 文， 陈廷益
（ 贵州师范大学 材料与建筑工程学院， 贵州 贵阳 550000 ）
摘要： 由于高纯氧化铝独特的特性， 这使得它们广泛应用在各种现代设备上， 如在磁、 光子、 电子、 传感设备。 因此， 越来越多的学 者专注于高纯氧化铝材料制备与应用开发 。本文介绍了目前工业制备高纯氧化铝的方法， 并且对各种制备技术进行评价。 关键词： 高纯氧化铝； 制备技术； 应用领域 中图分类号： TQ420． 6 文献标识码： A 文章编号： 1008 － 021X（ 2014 ） 10 － 0051 － 02
1． 3
改良拜耳法
拜耳法
［9 － 11 ］
参考文献
J］ ． ［ 1］ 李齐春． 醇铝水解法生产高纯氧化铝工艺的改进［ 2013 （ 3 ） ： 346 － 348． 当代化工， ［ 2］ 张 J］ ． 科学中 豪． 有机铝水解制备亚微米高纯氧化铝［ 2013 （ 6 ） ： 75 － 77． 国人， J］ ． 应 ［ 3］ 张美鸽． 异丙醇铝水解制备超微细高纯氧化铝［ 1993 （ 5 ） ： 99 － 101． 用化学， ［ 4］ 王伟礼． 氯化铵对 AACH 热分解制备纳米 α － Al2 O3 的 J］ ． 人工晶体学报， 2009 （ 2 ） ： 309 － 312． 影响［ ［ 5］ 邓 ［ 6］ 杨 ［ 7］ 王 ［ 8］ 汪 华． 添加剂对超细 α － Al2 O3 的制备及其性能影响 ．济 阳． 高纯超细 α － Al2 O3 粉体的制备与表征［D］ J］ ． 轻金属， 2012 （ 3 ） ： 14 舟． 纳米碳酸铝铵的制备［ 洁． 不同形貌氧化铝的可控制备及其 CO 催化氧化 ［ J］ ． 材料与冶金学报， 2007 （ 4 ） ： 274 － 278 ， 289． 2013． 南： 山东大学， － 16． D］ ． 大连： 大连理工大学， 2013． 的应用研究［ ［ 9］ 王利涛． 拜耳法高浓度铝酸钠溶液深度脱硅工艺研究 ［ J］ ． 郑州： 郑州大学， 2012． ［ 10］ 尹中林， 顾松青． 并行法氧化铝生产新工艺 ── 我国混 ． 世界有色金属， 联法氧化铝生产工艺的发展方向［J］ 2001 （ 7 ） ： 4 － 8． ［ 11］ ．焦 王亮亮． 赤泥碱物质分析及大宗综合利用研究［D］ 2010． 作： 河南理工大学， ［ 12］ 吴光进，张 颖， 刘海林，工业氢氧化铝制备高纯超细氧 J］ ． 贵州大学学报（ 自然科学版） ，2009 （ 4 ） ： 95 化铝［ － 96． ［ 13］ Youn Sug Yoo，Kyun Young Park，Kyeong Youl Jung ，et al． Preparation of α － alumina nanoparticles via vapor － phase hydrolysis of AlCl3 ［J］ ． Materials Letters， 2009 （ 25 ） ： 1844 － 1846． 是用无机酸或者有机酸等， 使氧化铝 ［ 14］ Carbone T J． Production processes，properties，and applications for calcined and high purity aluminas［ J］ ． Westerville： The American Ceramic Society，1990 （ 2 ） ： 99 － 108． ［ 15］ Park Y K，Tadd E H，Zubris M，et al． Controlled synthesis of alumina nanoparticles from aluminum alkoxides［ J］ ． Mater Ｒes Bull， 2006 （ 40 ） ： 1506 － 1512． ［ 16］ 徐三魁． 纳米 α － Al2 O3 超细磨料绿色制备工艺的研究 ［ J］ ． 金刚石与磨料磨具工程， 2006 （ 01 ） ： 25 － 26 ， 38． ［ 17］ 曹 王涛平， 等， 溶胶凝胶法制备纳米结构 凯， 沈湘黔， J］ ． 矿冶工程， 2004 （ 5 ） ： 77 － 80． 氧化铝陶瓷纤维［ （ 本文文献格式： 路 文， 陈廷益． 高纯氧化铝制备方法及应
氧化铝纳米材料的制备及其应用研究
氧化铝纳米材料的制备及其应用研究氧化铝纳米材料是一种重要的纳米材料，在材料科学领域有着广泛的应用。
本文将介绍氧化铝纳米材料的制备及其应用研究。
一、氧化铝纳米材料的制备氧化铝纳米材料的制备方法多种多样，包括溶胶-凝胶法、水热法、热分解法、物理气相沉积等。
其中，溶胶-凝胶法是制备氧化铝纳米材料比较常用的一种方法。
溶胶-凝胶法是以溶胶体系中的金属离子为原料，通过加热处理，使其发生聚合和凝胶化，然后再经过干燥和煅烧等工艺得到纳米氧化铝材料。
此外，还可以通过水热法制备氧化铝纳米材料。
水热法是指将金属离子与一定量的水在高温高压条件下反应，从而形成纳米氧化铝。
二、氧化铝纳米材料的应用1. 催化剂氧化铝纳米材料在催化领域有着广泛的应用。
由于其具有高比表面积、丰富的酸碱中心等特点，可以用作催化剂的载体，提高催化剂的活性和选择性。
例如，将纳米氧化铝与贵金属复合制成催化剂，能够有效地催化苯环的加氢反应。
2. 去除水中重金属离子氧化铝纳米材料还可以用于水处理，可以去除水中的重金属离子。
研究表明，纳米氧化铝比传统的氧化铝更具有去除重金属离子的能力，因为其比表面积更大，可以更充分地与重金属离子接触。
3. 透明导电薄膜另外，氧化铝纳米材料还可以用于制备透明导电薄膜。
将氧化铝纳米材料制备成透明导电薄膜，可以用于光电显示器等领域。
4. 生物传感器最近，氧化铝纳米材料还被发现可用于生物传感器。
纳米氧化铝具有高比表面积和良好的生物相容性，可以被用作生物传感器的材料。
例如，将纳米氧化铝和生物分子复合制成生物传感器，能够实现对特定生物分子的敏感检测。
三、总结氧化铝纳米材料作为一种重要的纳米材料，具有广泛的应用前景。
可以通过多种方法制备纳米氧化铝材料，其应用领域包括催化、水处理、透明导电薄膜和生物传感器等。
这些应用领域的发展，将进一步推动氧化铝纳米材料的制备和应用技术的发展。
氧化铝陶瓷的制备及应用研究
氧化铝陶瓷的制备及应用研究氧化铝陶瓷是一种重要的陶瓷材料，具有许多优良的性质，比如高温稳定性、化学惰性、机械强度高等。
因此，在航空航天、化工、医疗、电子等领域都有广泛的应用。
本文将从氧化铝陶瓷的制备、性质和应用三个角度来阐述相关研究进展。
1.氧化铝陶瓷制备研究氧化铝陶瓷的制备有多种方法，包括焙烧法、注模成型、压制烧结法和激光烧结法等。
其中，焙烧法是一种常用的制备方法。
该方法首先将氧化铝粉末与有机混合物混合，在不同温度条件下煅烧，得到所需的陶瓷材料。
注模成型则是将氧化铝粉末与有机胶水混合，注入成型模具中制作成所需形状的陶瓷体。
压制烧结法则是将氧化铝粉末压制成形体后，在高温下烧结成陶瓷。
激光烧结法则是利用激光束对氧化铝粉末进行加热和压缩，形成陶瓷材料。
以上几种制备方法都有其优缺点。
焙烧法制备简单、成本低，但制备出的陶瓷材料中可能存在杂质，影响材料性能。
注模成型方法可以制作出形状复杂的陶瓷，但需要使用有机胶水作为粘合剂，可能影响材料的稳定性。
压制烧结法可以制备出高性能的氧化铝陶瓷，但加工难度较大、成本较高。
激光烧结法具有制备速度快、高温高压条件下制备的陶瓷具有均匀致密的优点，但设备成本高，生产成本也较高。
2.氧化铝陶瓷性质研究氧化铝陶瓷具有多种优良的性质，例如高机械强度、硬度、抗腐蚀性、化学稳定性、热稳定性等。
其中，氧化铝陶瓷的高机械强度和硬度使其成为制作切割工具、芯片基板等高性能材料的理想选择。
氧化铝陶瓷的化学稳定性和抗腐蚀性，使其成为能源、石油化工等领域中重要的结构材料。
氧化铝陶瓷的热稳定性则使其成为航空航天、电子等领域的重要材料。
同时，氧化铝陶瓷在生物医疗、环保等领域也有广泛的应用，如制备生物医疗器械、过滤器等。
3.氧化铝陶瓷应用研究氧化铝陶瓷在各个领域都有着广泛的应用。
在航空航天领域中，氧化铝陶瓷被应用于制造高温发动机、导弹隔热材料等。
在化工领域中，氧化铝陶瓷被应用于制作化工反应器、催化剂等。
高纯氧化铝制备技术和生产现状
国内市场 未来 几年 对高 纯氧化 铝 的需求 量将 大幅增 加 ， 因此 ， 未 来几 年将 是 高纯 氧化铝 粉体生产 企业 发展 的最佳 时期 ， 而产 品的技术含 量和 品质将 成为
各 企业 进 行市 场竞 争 的最有 力武 器 。 ４ ． 结语 随着高新 技术的兴 起与 发展 ， 未来市 场对高纯 超细 氧化 铝粉 体的需 求将不
反应速度很低或停止时， 移出浆料进行固液分离， 同时周期性的加入精铝让上
述 过程 循环 进行 。 水 解反 应生 成 的氢氧 化铝 通过 过滤 、 喷 雾干燥 及锻 烧转 相便
可得 到纯 度达 ９ ９ ． ９ ９ ％的高 纯超 细 氧化铝 粉体 。
２ ． ２ 碳 酸铝铵 热解 法
碳酸 铝铵热 解法 的主要原 理是先 把硫 酸铝 铵加入 碳酸氢 铵 中， 反应 转化为 碱 式碳 酸铝 ， 再 把 高纯碱 式碳 酸铝 铵加 热分 解便 可制 得氧化 铝 前驱体 。 热解制
据 对氧 化 铝企 业未 来 的发展 趋 势进行 了展 望 。 ［ 关键 词］ 高纯 氧化 铝 ； 制 备 方法 ； 中图分 类号 ： ＴＦ ８ ２ １ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ —９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ５ ） ３ ３ — ０ ３ ７ ３ — ０ １
超细氧化铝粉体。 与传统方法相 比， 该法具有工艺简单、 纯度容易控制、 无污染
等 显著 优点 ， 与其 它方 法相 比， 该法 成 本最 低 ， 因此最具 市 场竞 争力 。 ３ 高纯 氯化 铝 市场 现 状
的 高端 材料 产业 之一 。 正 因为高 纯氧化 铝 的应用 领域 很广 ， 产 品系列 化和 延伸 空间 大 ， 与其它 高
氧化铝晶体生长与应用研究
氧化铝晶体生长与应用研究氧化铝（Al2O3）是一种广泛应用于工业领域的重要陶瓷材料，拥有良好的化学稳定性、机械强度和热稳定性，被广泛应用于磨料、陶瓷制品、电介质、高温热闪烁探测器、LED等领域。
为了制备高质量氧化铝材料，晶体生长过程显得尤为重要。
氧化铝晶体生长由于其特殊的晶体结构，往往比其他晶体生长难度大、工艺复杂，如何解决它的生长难题一直是晶体生长领域研究者们关注的问题。
近年来，众多学者引入了一系列生长方法和探索了各种制备策略来解决氧化铝晶体的制备难题。
方法一：高温坩埚法生长高温坩埚法生长是传统的氧化铝晶体生长方法，它采用氧化铝形成的玻璃粉末作为原料，该玻璃粉末具有高度纯度和热稳定性。
这种生长方法的过程中，将玻璃粉末加热到高温（通常在1600°C以上），使其熔融，同时对坩埚进行高温处理，使得氧化铝晶体可以通过等温结晶形成。
尽管高温坩埚法可以制备具有高纯度、高结晶度的氧化铝晶体，但是它无法制备出大尺寸晶体，生长速度缓慢，开发性较差，不利于现代化制造。
方法二：过饱和溶液法生长过饱和溶液法生长是一种近年来被广泛使用的氧化铝晶体生长方法，它利用高温下溶液中氧化铝的过饱和度，使氧化铝结晶形成。
过饱和溶液法生长首先需要将富含氧化铝的溶液（如氢氧化铝溶液）加热至温度高于氧化铝的饱和温度。
加入氧化铝的种子，促进晶体的核心生长。
降温时，晶体与母液之间的浓度差异使晶体继续生长。
该方法的优点在于可以获得高度纯度的大尺寸氧化铝晶体，速度较高，同时控制过程也相对较容易。
此外，该方法还可以通过改变一些实验参数来控制晶体的形态和尺寸。
方法三：固相反应法生长固相反应法是一种基于化学反应的氧化铝晶体生长方法，它使用氧化铝和其他化学物质（例如碳、铜等）作为原材料，生长晶体。
对于碳源反应法，其生长原理如下：当碳热解时，会产生充足的碳气体，它们将被加热的氧化铝粉末中的氧原子与形成的各种气体产生反应。
最终，气氛温度和反应产物的比例决定了氧化铝晶体的大小和形状。
活性氧化铝制备及其在环保中的应用
活性氧化铝制备及其在环保中的应用一、活性氧化铝的制备活性氧化铝，也称为纳米氧化铝，属于一种高纯度的氧化铝粉体，具有高度的活性和表面活性，易于被吸附和反应。
活性氧化铝的制备方法主要分为化学法和物理法两种。
化学法是通过化学反应来制备氧化铝，一般采用水热法、沉淀法、溶胶凝胶法等。
其中，水热法将氧化铝前体与水一起反应，形成高纯度的氧化铝粉末；沉淀法先制备低纯度的氧化铝，再通过煅烧等处理来获得高纯度的氧化铝；溶胶凝胶法则是通过溶胶-凝胶法制备氧化铝颗粒，其粒径可达到纳米级别。
物理法则是通过物理手段来制备氧化铝，如等离子体法、磁控溅射法、激光气相沉积法等。
这些方法可以制备出极小的颗粒尺寸和狭窄的粒径分布，同时还具有高度的晶体度和化学稳定性。
二、活性氧化铝在环保中的应用1. 污水处理活性氧化铝有较强的氧化性和催化性，可在污水中起到良好的去除有毒有害物质和降解污染物的作用。
以活性氧化铝为催化剂的高级氧化技术在污水处理中有着广泛的应用，在处理含有有机物、重金属、杀虫剂等污染物的废水方面效果显著。
2. 大气净化活性氧化铝的表面易于与气体中的有害物质进行化学反应，特别是对于VOCs（挥发性有机物）等有机物质，在活性氧化铝催化下可以得到高效地催化氧化，从而减少大气中的污染物质。
因此，在大气净化领域，活性氧化铝被广泛应用于催化氧化废气中的有害物质，为控制大气污染作出了重要贡献。
3. 恶臭物质除味在市区等人口密集区域，经常会出现垃圾和污水处理设施所产生的恶臭，影响到周围居民的正常生活。
而活性氧化铝因其表面的高度活性和氧化性，在恶臭物质的催化氧化处理中具有很好的效果。
在恶臭物质的除味方面，活性氧化铝的应用有望成为一种有效的解决方案。
4. 废气处理废气污染已成为当下环境面临的重要问题之一，而活性氧化铝又是一种高度活性的粉体材料，因此在废气处理中有着很好的应用前景。
通过在活性氧化铝表面上包覆金属氧化物等活性物质，可以用于吸附和降解废气中的有害成分，从而有效地减轻大气环境的污染程度。
探究高纯氧化铝生产及应用现状
探究高纯氧化铝生产及应用现状摘要：高纯氧化铝生产作为重要的生产部分，能够为多个领域提供相应的材料，由于该材料的使用范围广，性能好，应加强生产的效果。
在实际的生产中，涉及到了浸取技术，由于生产中可能会产生纯度不高等问题，应对生产技术进行研究及改善，通过对技术的创新来提升生产的水平，提供更加高纯度的氧化铝，使生产行业有良好的保障。
在高纯氧化铝的生产中，应结合不同的技术进行比较，使技术的应用发挥出更好的作用。
关键词：高纯氧化铝；生产；应用引言我国的科学技术在不断的创新下得到了改善，尤其在生产领域中，社会对材料的需求逐渐提升，其中高纯氧化铝是一种具有良好的物理特性的重要材料，在机械、电子等领域中得到了广泛的应用，由于这种材料的优势较多，应用价值高，受到了人们的关注。
但是在实际的生产中，还应相应的技术进行分析，通过改善生产技术来获得更多的高纯氧化铝材料，使生产效率提高，为我国的材料供应带来保障。
1我国高纯氧化铝的生产现状高纯氧化铝的完整晶型结构有着良好的透过率，在高温的条件下也能够保持稳定，可用于生长单晶蓝宝石，在半导体以及薄膜衬底等制作中使用。
α晶型高纯氧化铝能够制作陶瓷，生产的陶瓷具有良好的性能，还能够用于灯管制作之中。
高纯氧化铝可在电子领域中用于制作基片，陶瓷材料的生物相容性较好，对人体无害，还可在医疗领域中用于制造人造牙。
一般中小企业在生产中使用铝箔以及水来生产高纯氧化铝，首先，将制备好的铝箔投入到反应釜中，在水的作用下产生反应形成氢氧化铝液体浆料。
其次，氢氧化铝液体浆料经过固液分离得到氢氧化铝粉料，之后经过高温煅烧之后可得到氧化铝粉料。
将氧化铝粉料制作成型之后再经过高温烧结可得到最终的产品。
这种工艺具有一定的优势，第一，通过调整条件可生产得到不同形状的产品，反应的条件吻合，对环境无污染影响，同时对设备的要求比较低，成本也比较低。
但是在产品纯度控制上存在难度，将金属铝条使用金属刀具加工程金属铝箔的时候会混入金属杂质。
氧化铝多用途开发研究进展
氧化铝多用途开发研究进展氧化铝是一种白色固体，具有高熔点、高硬度、高耐腐蚀性等特性。
近年来，随着科技的不断进步，氧化铝的多用途开发得到了广泛。
氧化铝在陶瓷、工程、化学等领域都有着广泛的应用，本文将探讨氧化铝多用途开发的研究进展。
氧化铝多用途开发的主要技术包括物理法、化学法、生物法等。
物理法是通过物理手段将氧化铝进行分离、提纯和形貌控制，以获得具有特定性能的材料。
化学法则是通过化学反应对氧化铝进行改性，以增加其附加值。
生物法则利用微生物或酶的作用，将氧化铝转化为具有特定应用价值的生物材料。
这些方法各具优缺点，需要根据具体应用领域选择合适的方法。
在陶瓷领域，氧化铝的应用主要体现在传统陶瓷和功能陶瓷方面。
传统陶瓷是指用于制作餐具、建筑陶瓷等产品的陶瓷，氧化铝可作为一种添加剂，提高陶瓷产品的硬度和耐磨性。
功能陶瓷是指具有传感器、半导体、光电子等功能的陶瓷，氧化铝在功能陶瓷中可作为基体或增韧剂，提高陶瓷的机械强度和可靠性。
在工程领域，氧化铝的应用主要包括结构材料和功能材料。
在结构材料方面，氧化铝可用来制作耐火材料、建筑材料等，其高耐腐蚀性和高硬度是这些应用领域的重要优势。
在功能材料方面，氧化铝可作为一种填料，提高其他材料的耐磨性、耐腐蚀性和绝缘性能。
在化学领域，氧化铝的应用主要包括催化剂和吸附剂。
作为催化剂，氧化铝可参与许多化学反应，如烷基化反应、异构化反应等，提高反应效率。
作为吸附剂，氧化铝可用于去除水中的重金属离子和有机物，以及空气中的有害气体，如甲醛、苯等。
氧化铝多用途开发的研究现状表明，氧化铝在陶瓷、工程、化学等领域都有着广泛的应用。
然而，对于氧化铝多用途开发还存在一些不足之处，如技术经济性、环境友好性等方面仍需进一步探讨。
未来研究方向应包括：提高氧化铝的性能和稳定性；降低氧化铝制备成本；探索氧化铝在新能源、生物医学等领域的新应用。
本文主要探讨了阳极氧化铝模板的制备方法与应用领域。
通过对阳极氧化铝模板的深入了解，旨在推动该领域的发展，并为相关产业提供技术支持和指导。
氧化铝薄膜的制备及其在器件制造中的应用
氧化铝薄膜的制备及其在器件制造中的应用氧化铝是一种常见的化学物质，在工业生产和科研实验中都有广泛的应用。
它是一种白色的固体，不溶于水，但在热水中可以慢慢分解，释放出氢氧化铝。
在工业中，氧化铝被广泛用于制造各种器件，如晶体管、电容器、电阻器等。
而其中更为重要的是氧化铝薄膜。
本文将从氧化铝薄膜的制备和其在器件制造中的应用等方面进行探讨。
一、氧化铝薄膜的制备氧化铝薄膜制备方法多种多样，目前比较常用的是物理气相沉积和化学气相沉积。
物理气相沉积是将氧化铝材料加热至一定温度，使其蒸发，沉积到待沉积的基底上来，形成膜层。
而化学气相沉积则是利用化学反应，将气相中的气体转化为氧化铝薄膜。
在制备氧化铝薄膜时，需要注意的是选择合适的沉积条件，包括温度、气压、反应时间等。
此外，也需要考虑薄膜的厚度、均匀性等因素。
这些因素对于薄膜的质量和应用具有重要影响。
二、氧化铝薄膜在器件制造中的应用氧化铝薄膜具有多种优良性能，如高介电常数、电绝缘性好、耐高温等，因此在器件制造中有广泛的应用。
下面列举几个典型的应用领域。
1. 电容器氧化铝薄膜的高介电常数使其成为制造电容器的重要材料之一。
在电容器中，氧化铝薄膜作为绝缘层，可以分隔不同电荷之间的电场，从而储存电荷。
此外，氧化铝薄膜的良好耐电压性能也使得电容器可以在高电压环境下正常工作。
2. 晶体管氧化铝薄膜在晶体管中也有应用。
在MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）中，氧化铝薄膜作为绝缘层，可以分隔MOSFET的门电极和半导体材料，从而控制通道电流。
另外，在有机薄膜晶体管中，氧化铝薄膜也被用作电极材料，从而实现场效应。
3. 电子器件中的保护层氧化铝薄膜具有防潮、防氧化的性能，在电子器件中常被用作保护层。
例如，在有机EL显示器中，氧化铝薄膜用作阻挡层，可以防止器件内部物质的相互渗透。
总结氧化铝薄膜是一种重要的材料，在工业和科研中都有广泛的应用。
其制备方法和应用领域也十分丰富。
未来，随着科技的不断进步，氧化铝薄膜在新领域的应用也将越来越广泛。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
世界有色金属 2016年 12月上166高纯氧化铝制备技术及应用研究进展张成荣，范秀丽，刘 奎（青海圣诺光电科技有限公司，青海 西宁 ８１００００）摘 要：基于高纯氧化铝具有高硬度、高强度、耐高温、耐磨损、绝缘性好等优点，高纯氧化铝被广泛应用于电子、半导体、陶瓷以及热处理等行业。
本文从无机铝盐热分解法、有机醇铝盐水解法出发研究高纯氧化铝的制备技术。
关键词：高纯氧化铝；制备技术；无机铝盐热分解法中图分类号：ＴＢ３８３．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１６）２３－０１６６－２Research Progress on preparation technology and application of high purity aluminaZHANG Cheng-rong, FAN Xiu-li, LIU Kui（Ｓｈｅｎｇｎｕｏ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＱＨ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉｎｉｎｇ ８１００００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｈｉｇｈ ｐｕｒｉｔｙ ａｌｕｍｉｎａ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ， ｃｅｒａｍｉｃｓ ａｎｄ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｉｔｓ ｈｉｇｈ ｈａｒｄｎｅｓｓ， ｈｉｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ， ｗｅａｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｕｒｉｔｙ ａｌｕｍｉｎａ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓａｌｔ ａｎｄ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ａｌｃｏｈｏｌ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓａｌｔ．Keywords: ｈｉｇｈ ｐｕｒｉｔｙ ａｌｕｍｉｎａ； ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓａｌｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ基于高纯氧化铝的纯度高和粒度均匀的特性，高纯氧化铝具有高硬度、高强度、耐高温、耐磨损、绝缘性好等优点，并被广泛应用于电子、半导体、陶瓷以及热处理等行业。
高纯氧化铝主要用于制作集成电路的陶瓷基片、汽车传感器、节能灯的三基色荧光粉、发光二极管衬底材料、人工晶体（人工红宝石、蓝宝石）、载体催化剂的涂料等，是21世纪产出最多的材料之一[1,2]。
基于高纯氧化铝的广泛应用性，高纯氧化铝的制备技术和方法研究具有重要意义，近些年来，LED 的大范围使用使得大量生产高纯氧化铝的制备技术迅猛发展。
高纯氧化铝的制备技术包括改良拜耳法、无机铝盐热分解法、活性高纯铝水解法、高纯铝箔胆碱水解法、有机醇铝盐水解法、氢氧化铝碱溶、水热转相法以及焙烧研磨水洗法等，其中无机铝盐热分解法又可细分为硫酸铝铵热解法、碳酸铝铵热解法。
但目前为止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实现了工业化生产[2,3]。
本文从无机铝盐热分解法、有机醇铝盐水解法出发研究高纯氧化铝的制备技术，进一步探讨高纯氧化铝的发展前景。
1 无机铝盐热分解法1.1 硫酸铝铵热解法硫酸铝铵热解法目前已经实现了工业化的大生产，由此可见，硫酸铝铵热解法的制备方法具有制备简单的特点。
硫酸铝铵热解法是国内外制备高纯氧化铝的常用方法。
硫酸铝铵热解法是指通过控制物料配比、PH 值、反应温度等条件进行高纯氧化铝的合成、结晶，从而经过多次重结晶得到高纯氧化铝晶体，重结晶的目的是去除氧化铝晶体中的K、Na、Ca、Si、Fe 等杂质，其中，反应的母液可以重复利用。
高纯氧化铝晶体经过1200℃的热分解转化成23-Al O α。
这个反应过程的反应方程式如下：324243224342424422442223332 2Al()3Al ()60Al ()()2402()122()1224250O H SO SO H SO NH SO H NH Al SO H O NH Al SO H O Al O NH SO H +→+++→••→+↑+↑+硫酸铝铵热解法广泛应用于高纯氧化铝的生产领域，英国专利514538就是利用含有铵明矾、溶液、悬浮物等的电解液进行脱水和热处理得到高纯氧化铝。
但这种制备方法具有时间长、费用大的缺点，使得这种方法没有大规模应用。
此后，联邦德国专利2215594采用压缩空气和含水的铵明矾直接进行1200~1600℃的热分解，虽然这种方法压缩了时间，但仍具有自身局限性。
经过漫长的探索，研究者提出利用真空去除硫酸铝铵的水分的方法以保证晶体的完整性，接着在内置渗透夹层的热分解炉内分解硫酸铝铵晶体，这样制备的高纯氧化铝具有密度大、活性好的特点[2,4]。
这种方法因为其原料便宜并且可以循环利用、制备技术成熟、操作简便、制备的氧化铝纯度高、产品团聚少以及利于工作生产的优点而被广泛应该用于现代高纯氧化铝的制备。
但是这种制备方法也存在一定的缺陷，例如，从反应方程式可以看出，制备过程会产生大量的SO 3和NH 3，易造成空气污染。
通过重结晶可以去除一部分金属杂质，但对于Na、K、卤素等较难去除的杂质不太适用。
因此，在生产过程中要注意尾气处理工作，尽量采用经济的方式去进行尾气处理工作。
1.2 碳酸铝铵热解法碳酸铝铵热解法同样实现了工业化的生产，在实际制备高纯氧化铝中经常使用。
碳酸铝铵热解法是对硫酸铝铵热解法的进一步改进完善，这种方法是利用硫酸铝铵与碳酸氢铵反应得到铵片钠铝石，然后再经过一系列的老化、沉降、过滤、烘干、研磨等工序，最后利用高温热分解制备高纯的氧化铝。
其反应方程式如下：4344243424224NH CO l(SO )()2()320H NH A NH Al OH HCO NH SO CO H +→+++这种制备方法只要掌握硫酸铝铵与碳酸氢铵的物量比处于10~15之间、反应温度最好为15℃，就很容易制备高纯的氧化铝。
如果反应条件控制不当就会使杂质混入，使产品的质量和性能大打折扣。
这种制备方法具有产出尾气少、收稿日期：２０１６－１１基金项目：青海省２０１４年科技计划项目，青海省高纯纳米氧化铝材料工程技术研究中心，项目编号２０１４－ＧＸ－Ｑ２６Ａ－１。
作者简介：张成荣，男，生于１９９２年，青海海东人，本科，高级工程师，研究方向：高纯氧化铝制备技术。
2016年 12月上 世界有色金属167粒度均匀、烧结密度高的优点。
国内许多学者对碳酸铝铵热解法的反应条件进行研究，优化了制备较高质量的高纯氧化铝的方法。
李东红基于反应条件对碳酸铝铵颗粒形态和氧化铝相变的影响，得到了制备高纯氧化铝的实验参数，进一步优化了碳酸铝铵热解法[2,3]。
这种制备方法虽然减少了尾气的排出，但是增加了废液的污染性，对于废液的处理要进一步严格把关，减少对环境的不利影响。
虽然这种制备方法具有上述缺点，但是在大量生产高纯氧化铝的过程中具有较大的优点，目前日本、中国等许多国家都采用这种方法进行高科技陶瓷材料的制备。
2 有机醇铝盐水解法有机醇铝盐水解法又叫异丙醇铝水解法，是大量生产高纯氧化铝主要采用的工业生产技术。
有机醇铝盐水解法是利用催化剂促进有机醇和金属铝发生反应，生成醇铝溶液。
醇铝溶液与水发生水解反应生成氢氧化铝。
最后经高温消解作用使氢氧化铝分解成高纯氧化铝。
其反应方程式如下：3237322Al 6()2Al()3CH CHOH OC H H +→+3732332Al()30()3()OC H H Al OH CH CHOH+→+32322()30Al OH Al O H →+有机醇铝盐水解法是我国生产高纯氧化铝经常采用的方法，得到的氧化铝纯度可以达到99. 999% ，远高于其它制备方法制备的氧化铝纯度。
从有机醇铝盐水解法反应的方程式可以看出反应几乎不产生任何有害气体，采用的原料多比较环保，并且反应过程中利用较多的醇还可以进行重复利用，由此可见，有机醇铝盐水解法具有对环境伤害小、节省原材料、氧化铝纯度高的优点。
但是有机醇铝盐水解法中对于去除杂质较少时溶液中的杂质，操作困难，这是由于这种条件下杂质的走向较难掌握。
因此，对于蒸馏过程要求严格。
同时基于水解和焙烧氧化铝的团聚作用，对于水解和焙烧的条件也有严格的要求。
但随着蒸馏过程杂质的减少，对杂质的走向控制将变得越来越难，因此蒸馏过程的每一步的蒸馏条件都需严格控制，增加了操作难度。
同时为了避免氧化铝发生团聚现在，在水解以及焙烧时，条件的控制也比较严格。
生产成本相对也较高。
这就使得有机醇铝盐水解法的生存成本增加。
基于这些困难，李齐春等通过改良工艺和反应装置，在降低异丙醇的使用量的同时保证了产品纯度。
纪洪波等利用异辛醇作为有机溶剂，实现了有机醇铝盐水解法的优化，具有反应时间短、工艺简单、效率高的特点[5]。
3 结语高纯氧化铝制备方法有很多，但目前为止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实现了工业化生产。
研究结果表明：硫酸铝铵热解法易产生大量的有害气体，碳酸铝铵热解法易增加废液的污染性，有机醇铝盐水解法产生的废气废液较少，但是对于去除杂质操作困难。
[1] 刘建良,孙加林,施安,等.高纯氧化铝制备技术和生产现状[C]//中国有色金属学会学术年会.2005.[2] 韩东战,尹中林,建立.高纯氧化铝制备技术及应用研究进展[J].无机盐工业,2012,44(9):1-4.[3] 陈家辉,和晓才,袁杰,等.高纯氧化铝制备方法研究进展[J].云南冶金,2013,42(5):44-47.[4] 张美鸽.高纯氧化铝制备技术的进展[J].功能材料,1993(2):187-192.[5] 路文,陈廷益.高纯氧化铝制备方法及应用[J].山东化工,2014,43(10):51-52.（上接165页）2.2 焊接的重要措施在我们讨论的锅炉集箱环节过程焊接中，前两部其实是最为基础的焊接步骤，而且这两个步骤也是目前P91/P92钢材焊接工艺当中较为成熟的手段。
然而，最为重要部分则是埋弧自动焊的工艺上面。
埋弧自动焊是利用电弧产生热量，来进行焊丝或是焊机以及钢材的熔化作业的，使其可以产生出焊缝并且可以进行焊接工作。
在进行焊接过程中，难免会产生一定量的熔渣或废弃颗粒物，这些会在一定程度上做到与焊接区的保护作用。
在电弧引燃之后，里面准备好的焊丝和所采用的P91/P92钢材会熔化，而在之前附着在上面的熔渣则对于高温焊接区和熔池做到隔离作用，使其不会被熔化掉，起到了保护的作用。