[发明专利]一种透明陶瓷用高纯氧化铝粉体的制备方法

说明书

本发明公开了一种透明陶瓷用高纯氧化铝粉体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：以纯度为99.99％‑99.999％的高纯氧化铝作为原料，用高纯水配备20％‑40％固含的浆料经研磨、喷雾干燥、气流粉碎得到透明陶瓷用高纯氧化铝粉体。本发明解决了透明陶瓷的纯度、强度、透光率问题，提高成品率、加工效率、降低成本、保持产品的高纯度、增加产品的强度、提高产品的透光率。

技术领域

本发明涉及一种高纯度、高透光率、高强度的新型纳米结构陶瓷用氧化铝粉体。

背景技术

目前，国内外制备高纯氧化铝方法有硫酸铝铵热解法、碳酸铝铵热解法、改良拜耳法、高温水解法等。硫酸铝铵法的优点有原料廉价及母液可以循环利用，技术成熟，易于工业生产；操作简单稳定，产品纯度高；产品团聚少，在制备陶瓷加压成型时密度较低，初期烧结缓慢，易得到均匀烧结组织。而此工艺的缺点是分解过程中产生大量的氨气和三氧化硫，容易造成环境污染，虽然通过尾气处理可满足环保要求，但造成生产成本增加；通过重结晶可以除去Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等金属杂质离子，但是K⁺、卤素等杂质比较难去除，分离困难，而且过程复杂，周期较长；分离过程出现热熔解现象，体积膨胀严重，造成产品松装密度减小。

碳酸铝铵热解法是硫酸铝铵热解法的改进，该方法可避免硫酸铝铵生产工艺的缺点；粒度均匀，粒径细且分布均匀；废气容易回收，烧结体密度高。虽然该方法降低了废气的排放，但加重了废液[如(NH₄)₂SO₄]的污染、生产周期较长、过程控制的要求严格等问题。

改良拜耳法的优点是原料来源广，成本低，过程无污染。但该方法生产工艺相对较复杂，生产效率较低，产品烧结密度低，烧结温度较高，在工业应用上受到限制。

我公司运用的是高温水解法，该方法由于以铝和水为原料，副产物为氢气、水，氧化铝是产品，生产过程对环境不造成污染，且成本低，能耗低，符合现在提倡的“绿色工业”。

当前陶瓷领域，透明陶瓷是高纯度、高致密度、高透光率、工艺要求严格，而且性能要求苛刻的一类新型结构陶瓷材料。用于制备氧化铝透明陶瓷的原粉要求高纯度、小粒径、单晶型。高纯度要求纯度达到99.99％-99.999％，小粒径要求较大的堆积密度，流动性好，表面光滑，分散性能好，吸附能力强，热稳定性好，机械强度高，晶型为α相。

以高纯氧化铝粉体为原料制备的透明陶瓷及表面防护材料等具有耐高温、高强度、高硬度、高透光率等特点。该产品相对于硫酸铝铵法或者碳酸铝铵法来说，生产过程中污染较小，无废气、废水的排放，客户的使用成本相对较低。

近年来，植物照明领域是发展较快的农业照明领域之一，LED照明具有发光效率高、耗电少、体积小、寿命长等诸多优点，大大提高了产量，降低了成本，植物照明灯也随着LED照明技术的日渐成熟，企业纷纷从通用照明市场转战植物照明领域，植物照明拥有广阔的前景，透明陶瓷的市场可观，高纯氧化铝的需求量将大幅提升，这必然会使高纯氧化铝粉体的制备技术转向低成本、规模化。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种透明陶瓷用高纯氧化铝粉体的制备方法，该制备方法解决透明陶瓷的纯度、强度、透光率问题，提高成品率、加工效率、降低成本、保持产品的高纯度、增加产品的强度、提高产品的透光率。

为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种透明陶瓷用高纯氧化铝粉体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

以纯度为99.99％-99.999％的高纯氧化铝作为原料，用高纯水配备20％-40％固含的浆料经研磨、喷雾干燥、气流粉碎得到透明陶瓷用高纯氧化铝粉体。

优选地，纯度为99.99％-99.999％的高纯氧化铝采用以下方法制备：