[发明专利]一种以Na3FSO4为种晶制备片状单晶α‑氧化铝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种片状单晶α-氧化铝的制备方法，具体涉及一种以Na₃FSO₄为种晶制备片状单晶α-氧化铝的方法。

背景技术

片状单晶α-氧化铝是一种特种氧化铝，具有平板六角状形貌，径厚比大，为单晶体。片状单晶α-氧化铝具有很多优异的性能：(1)熔点高、硬度高、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、电阻率高、导热性高等；(2)结晶程度高，具有独特的六角平板形貌，表面平整光滑而且粒度分布均匀，无团聚或者少团聚。径厚比大，厚度可以达到纳米级，直径微米级，具有纳米和微米粉末的双重性能；(3)附着力良好，具有较强的反射光线的能力，同时屏蔽效应显著；(4)作为增强材料，能够起到桥接作用使材料的韧性提高。因为具有上述的优异性能，片状单晶α-氧化铝广泛地应用于填料、增韧剂、珠光颜料、化妆品、抛光粉等领域。

片状单晶α-氧化铝的制备方法有溶胶-凝胶法、水热法和熔盐法等几种。其中熔盐法是将所需组分的反应物与一种或几种熔盐按照一定的比例混合，然后在高于熔盐的熔点下进行煅烧，冷却后经溶解、洗涤、干燥等步骤而获得合成产物的方法。熔盐法所制备的氧化铝形貌良好，结构完整，同时纯度也较高，是目前制备片状单晶α-氧化铝的主要方法。

申请号为“200610116360.3”，发明名称为“低温制备片状α-Al₂O₃单晶颗粒的方法”，公开了一种以Al(OH)₃粉体或γ-Al₂O₃为原料，通过煅烧后得到非晶态氧化铝，以α-Al₂O₃为晶种，熔盐为合成介质，在660～1300℃下煅烧2～8h后制备而成。该方法中原料需要预先通过高温煅烧来合成非晶态氧化铝，加入的α-Al₂O₃晶种也需要经过高温煅烧、洗涤等步骤制备而成，在非晶态氧化铝中加入晶种后需要球磨混合，方法复杂，成本高。

申请号为“200910196552.3”，发明名称为“一种片状α-氧化铝颗粒的制备方法”，公开了一种利用NaAlO₂和Al₂(SO₄)₃为原料制备溶胶，然后加入适当的熔盐。在聚四氟乙烯球磨罐中球磨2～3小时，然后置于箱式电阻炉中在1000～1300℃下煅烧2～6小时。该方法的煅烧温度在1000℃以上，温度高。

申请号为“201310514991.0”，发明名称为“电子材料抛光用片状刚玉相氧化铝粉体的制备方法”，公开了一种利用氢氧化铝在400～900℃下快速脱水生成ρ相氧化铝。利用氟化铝、氟化铵、氟化钙或者氟化锌中的任意一种与硼酸、氢氧化铝按1:1:1的比例混合研磨12～20小时，作为粉料添加剂。然后将粉料添加剂与ρ相氧化铝混合研磨6～12小时得到混合物料，在1450～1600℃下煅烧2～12小时制备出片状氧化铝，并将其分级。该方法球磨时间长，煅 烧温度很高，而且制备出的氧化铝粒度范围较大，还需要进一步分级。

申请号为“201510656878.5”，发明名称为“一种高纯片状氧化铝的制备方法”，公开了一种利用高纯异丙醇铝、纯水、异丙醇为主要原料制备溶液A，异丙醇、水、氟化氢铵或氟化铵制备溶液B，并将A滴加到B中(滴加时间为2～3小时)得到水合氧化铝粉末，然后在1100～1400℃下煅烧。该方法所用原料昂贵，煅烧温度高。

现有的片状单晶α-氧化铝的制备方法煅烧温度高(>1000℃)，能耗大，周期长，生产工艺复杂。为了解决现有技术存在的上述问题，实现对片状单晶α-氧化铝的形貌严格控制并简化工业流程、降低煅烧温度、节约成本，本发明提供了一种以Na₃FSO₄为种晶制备片状单晶α-氧化铝的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种方法简单、能耗低，以片状Na₃FSO₄为种晶制备片状单晶α-氧化铝的方法。

本发明一种以Na₃FSO₄为种晶制备片状单晶α-氧化铝的方法，包括以下步骤：

a、向含铝原料中加入熔盐和Na₃FSO₄晶体，混合均匀，得到混合物料；

b、将混合物料于650～1000℃煅烧，冷却至室温，然后用50～100℃的热水溶解，洗涤，过滤，干燥，得到片状单晶α-氧化铝。