【原创】制备高纯氧化铝的关键所在是什么?——访湖南大学肖汉宁教授


来源:中国粉体网   山川

[导读]  10月29日,由中国粉体网主办的第三届新型陶瓷技术与产业高峰论坛在江苏无锡隆重召开。期间我们对湖南大学肖汉宁教授进行了专访,肖教授就国内高纯氧化铝的发展现状、研究方向及制备工艺表达了自己的观点。

中国粉体网讯  10月29日,由中国粉体网主办的第三届新型陶瓷技术与产业高峰论坛在江苏无锡隆重召开。期间我们对湖南大学肖汉宁教授进行了专访,肖教授就国内高纯氧化铝的发展现状、研究方向及制备工艺表达了自己的观点。


高纯氧化铝行业现状


据肖老师介绍,高纯氧化铝粉主要用于高端的氧化铝陶瓷,比如说透明氧化铝陶瓷、蓝宝石等。高纯氧化铝的制备对我国来说是个短板,目前我们4个9以上的氧化铝粉还没有实现大批量的工业化生产。在这方面,国外做得比较好,像德国、日本这些国家占据了百分之八九十的市场份额。


另外,肖老师还讲到近年来国内的很多企业像山东国瓷、中铝山东铝业等在高纯氧化铝粉体制备方面有比较大的长进,可以说目前已经实现了小批量规模化生产。同时,肖老师表示对国产高纯氧化铝的大批量生产抱有非常大的信心。


高纯氧化铝粉的制备方法有哪些?


肖老师介绍高纯氧化铝粉的制备方法时表示,目前主要是通过首先制备高纯度含铝的盐或有机物的前驱体,再用这样的前驱体通过高温分解或裂解的方式把有机物或盐的其他成分分离出去之后,就可以得到高纯度的氧化铝粉。肖老师还介绍了另一种方法,就是用高纯超细铝粉直接氧化,这也是制备高纯氧化铝粉的一种有效方法。


制备高纯氧化铝粉的关键所在是什么?


关于近年来高纯氧化铝粉的主要研究方向,肖老师表示主要围绕上面提到的制备方法,比如说如何去制备高纯度的前驱体。肖老师重点强调,这是制备高纯氧化铝粉的关键所在,也是我们的一个技术瓶颈或短板。在前驱体的制备方面,需要将有机和无机化学工艺相结合,比如溶胶凝胶法、或者其它的一些湿化学方法来解决这个问题。


再比如,采用高纯铝粉氧化的方法,首先需要制备高纯度的超细铝粉,这也是我们需要去攻克的技术难题。


残留物质对氧化铝粉有什么影响?


像Na2O等一些残留物质影响氧化铝粉的品质,但究竟会有什么影响呢?带着这个问题,中国粉体网记者现场向肖教授请教。


肖老师向中国粉体网记者介绍,现在的工业氧化铝粉主要是用拜耳法以铝矾土为原料制备的,不可避免的存在一些残留Na2O,这是它的工艺所决定的。残留的Na2O会对陶瓷材料的高温性能产生不利影响,所以我们需要想办法尽可能地把Na2O的含量降下来,很多时候需要把Na2O的含量降到0.01%甚至更低,这样能更好地保证产品的品质。对氧化铝陶瓷来说,Na2O含量过高,会对其电学、热学和力学性能及可靠性产生不利的影响。


除了Na2O以外,肖老师还补充了其它残留物对氧化铝陶瓷性能的影响。比如氧化硅、以及少量的氧化铁。氧化硅直接影响氧化铝陶瓷的高温性能,铁是一个显色物质,所以氧化铁会对陶瓷的颜色产生不利影响,同时它还对氧化铝陶瓷的力学性能、高温性能都会产生不利的影响。所以,除了Na2O以外,氧化硅、氧化铁也是氧化铝粉中需要控制的杂质成分。


致力于成果转化


肖教授在先进陶瓷研究领域深耕多年,成果无数。同时肖教授多年来也始终致力于成果转化工作,将自己的科研成果转变为整个社会的财富。据中国粉体网了解到,9月份在江西萍乡成立了“江西萍乡先进陶瓷研究院”,其中肖教授是被聘为院长,那这个研究院的定位如何呢,它在成果转化方面又起到什么重大作用呢?接下来肖教授对此作了详细介绍。


肖教授表示,成立“萍乡先进陶瓷研究院”主要是基于在萍乡特别是湘东区是我国的“工业陶瓷之都”,有产业优势,成立先进陶瓷研究院是很有必要的。这个研究院的主要目标是为了把萍乡工业陶瓷产业的一些共性关键问题通过研究院的攻关得到解决,推动萍乡工业陶瓷产业的转型升级和技术进步,进而助力当地经济的发展,这是一个方面。另一方面,在国内有很多企业开办了研究院,他们可能主要是针对自己的产进行新技术、新工艺的开发,而萍乡先进陶瓷研究院作为一个公共服务平台,可以让高校的很多科研成果通过这个研究院转化以后推广到萍乡乃至全国进行产业化,这样既促进了高校的科研成果转化,避免了很多优秀的科研成果躺在实验室里睡大觉,也将推动我国先进陶瓷产业的创新发展。


(中国粉体网记者采访/黑金、编辑整理/山川)


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