中國粉體網(wǎng)訊  高純氧化鋁是指純度大于99.99%、粒度均勻的超細(xì)粉體材料。

由于其具有無比優(yōu)越的物理、熱學(xué)、光學(xué)、力學(xué)性能，是眾多行業(yè)的重要工業(yè)材料，也是21世紀(jì)新材料中產(chǎn)量大、產(chǎn)值最高、用途最廣的尖端材料之一。

然而氧化鋁在制備過程中存在著粒徑分布不均勻、晶粒尺寸較大、團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重等缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約了其應(yīng)用前景。

氣流粉碎是一種較新型的粉碎工藝，它利用一股高速氣流去撞擊另一股粉末氣流，撞擊速度達(dá)到超聲，從而使粉末粒子破碎，由于其粉碎的無污染性和高效性，目前廣泛應(yīng)用于化工、材料、冶金等領(lǐng)域。

一種氣流粉碎機(jī)

目前，氣流粉碎技術(shù)已應(yīng)用于高純超細(xì)氧化鋁的制備過程當(dāng)中，但對其工藝影響因素方面研究較少。

粉體網(wǎng)小編特別整理了相應(yīng)數(shù)據(jù)與研究實(shí)驗(yàn)，對高純氧化鋁氣流粉碎過程中的影響因素進(jìn)行探究，希望探尋到高純氧化鋁氣流粉碎的最優(yōu)參數(shù)。結(jié)果真的很驚人，一起來看看研究過程與最終結(jié)論吧。如果你覺得這篇文章對您有幫助的話，還請多多分享給他人！

實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)所用原料為青海圣諾光電科技有限公司制備的高純氧化鋁，純度為99.998%，粒度12.94μm。

對氧化鋁漿料進(jìn)行噴霧干燥處理，所得原料在LHX-10型號氣流粉碎機(jī)下進(jìn)行氣流粉碎。采取三因素五水平的正交試驗(yàn)進(jìn)行分析，分析實(shí)驗(yàn)表如下：

不同粉碎參數(shù)下氧化鋁粉體D₅₀變化圖

從變化曲線可以看出，隨著試驗(yàn)序號的增加，粉體粒徑D₅₀呈階梯狀降低，中間有起伏波動，粉體粒度分布范圍由原來的0～60μm降至0～6μm說明影響因素對粉體粒度產(chǎn)生了一定的影響。

可以看出，氣流粉碎對高純氧化鋁粉體的影響真的很大，那么詳細(xì)的影響因素有哪些，能夠得到最好性質(zhì)的高純氧化鋁粉體的具體條件又是哪些呢？

結(jié)論

話不多說，我們先看結(jié)論：

(1)氣流粉碎能夠有效提高粉體的分散性，降低粉體的粒度，使粉體的分布范圍由原來的0～60μm降至0～6μm；

(2)可以看出對氧化鋁氣流粉碎過程中粒度影響最大的為分級輪頻率，隨著分級輪頻率的增加，氧化鋁樣品粒度呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢。

其次為氣體壓力及給料頻率，隨著氣體壓力的增加，氧化鋁樣品粒度也隨之增加，而隨著給料頻率的增加，氧化鋁粒度逐漸減��；

(3)在分級輪頻率70.0Hz、氣壓0.8MPa、給料頻率4.0Hz條件下，得到的高純氧化鋁粉體具有良好的分散性和粒度分布。

具體分析過程

分級輪頻率對氧化鋁粒度的影響

下圖為氣壓大小0.8MPa；給料頻率2Hz時，分級輪頻率變化對氧化形貌的影響。

未經(jīng)氣流粉碎的樣品，燒結(jié)后的形態(tài)，粉體顆粒尺寸大，分布范圍寬在0～60μm之間，隨著分級輪頻率的降低，氧化鋁樣品粒度呈增加的趨勢，說明分級輪頻率的增加會降低氧化鋁的粒度。

SEM顯示出相同的結(jié)果，隨著氧化鋁分級輪頻率的降低，氧化鋁粉體團(tuán)聚現(xiàn)象開始增大，較大粒度的氧化鋁粉體開始逐漸增多，說明，隨著分級輪頻率的增加，氧化鋁粉體樣品的分散性逐漸變好。最終氧化鋁分布范圍在0～6μm之間。

氣體壓力對氧化鋁粒度及形貌的影響

下圖為分級輪頻率70.0Hz;給料頻率4.0Hz時，氣體壓力變化對氧化鋁形貌的影響。

可以看出，氣體壓力對氧化鋁樣品產(chǎn)生了一定影響，隨著氣體壓力的增加，氧化鋁樣品的粒度呈現(xiàn)增加的趨勢，說明較小的氣體壓力會得到較小粒度的氧化鋁樣品。

SEM呈現(xiàn)出相同的結(jié)果，隨著氣體壓力的增大，氧化鋁樣品小粒度樣品開始減少，分散性減弱。在氣體壓力為0.8MPa時得到的氧化鋁樣品最好。

給料頻率對氧化鋁粒度及形貌的影響

下圖為分級輪頻率70.0Hz;氣體壓力0.8MPa時，給料頻率變化對氧化鋁樣品粒徑及形貌的影響。

可以看出，隨著給料頻率的增加，氧化鋁樣品的粒度呈現(xiàn)減小的趨勢，這說明給料頻率越大，得到的氧化鋁樣品粒度越低。

SEM顯示，隨著給料頻率的減小，氧化鋁呈現(xiàn)出團(tuán)聚的現(xiàn)象，且大粒度氧化鋁數(shù)量開始增多。在給料頻率為4．0Hz時得到最優(yōu)的氧化鋁樣品。

小結(jié)

高純氧化鋁是重要的無機(jī)材料原料，隨著其應(yīng)用領(lǐng)域和范圍的不斷擴(kuò)大，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求日益嚴(yán)格。如何提高中國高純氧化鋁產(chǎn)品質(zhì)量及裝備水平并占領(lǐng)高端市場是面臨的主要問題，而提高產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵是在確保純度的前提下如何控制粒度大小獲得粒度分布均勻的產(chǎn)品。

當(dāng)前的主要工作應(yīng)分為兩點(diǎn)：1.應(yīng)對現(xiàn)有工藝進(jìn)行改良和升級，提高產(chǎn)品質(zhì)量；2.其次，應(yīng)開發(fā)“綠色”環(huán)境友好新工藝且生產(chǎn)成本低、易于產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)。

通過氣流粉碎是一種有效途徑，你還知道什么方法能提升高純氧化鋁各種性質(zhì)呢，歡迎在評論區(qū)分享你的想法。

參考來源

韓東戰(zhàn)等.高純氧化鋁制備技術(shù)及應(yīng)用研究進(jìn)展

回佳琦等.高純氧化鋁氣流粉碎工藝影響因素研究

邱峰等. 生產(chǎn)高純納米氧化鋁工藝成套技術(shù)的研究

趙勇. 氧化鋁生產(chǎn)碎磨工藝流程與設(shè)備改造研究