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氧化铝的用途知识

变宝网07月18日讯

氧化铝的用途简单说是分析试剂、吸附剂等,工业氧化铝是由铝矾土(Al2O3·3H2O)和硬水铝石制备的,对于纯度要求高的Al2O3,一般用化学方法制备。Al2O3有许多同质异晶体,目前已知的有10多种,主要有3种晶型,即α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。下面小编给大家介绍下不同氧化铝的用途。

红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝,因为其它杂质而呈现不同的色泽,蓝宝石则含有氧化铁和氧化钛而呈蓝色。

⒉在铝矿的主成份铁铝氧石中,氧化铝的含最高。工业上,铁铝氧石经由Bayerprocess纯化为氧化铝,再由Hall-Heroultprocess转变为铝金属。

⒊铝与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。

⒋铝为电和热的良导体。氧化铝的晶体形态因为硬度高,适合用作研磨材料及切割工具。

⒌氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。

⒍20048月,在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土素化合成的合金制造出称为transparentalumina的强化玻璃。

资料:刚玉粉硬度大可用作磨料,抛光粉,高温烧结的氧化铝,称人造刚玉或人造宝石,可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料,制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等,氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-。γ-Al₂O₃具有强吸附力和催化活性,可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al₂O₃。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3,9~4,1g/cm3,硬度9,熔点2000±15℃。不溶于水,也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉,含微铬的显红色称红宝石;含二铁、三铁或四钛的显蓝色称蓝宝石;含少四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承,钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外,可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。

氧化铝化学式Al₂O₃,分子101,96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型,常见的是α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃。自然界中的刚玉为α-Al₂O₃,六方紧密堆积晶体,α-Al₂O₃的熔点2015±15℃,密度3,965g/cm3,硬度8,8,不溶于水、酸或碱。γ-Al₂O₃属立方紧密堆积晶体,不溶于水,但能溶于酸和碱。

媒介物

氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。

制造强化玻璃

资料:刚玉粉硬度大可用作磨料,抛光粉,高温烧结的氧化铝,称人造刚玉或人造宝石,可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料,制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等,氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有强吸附力和催化活性,可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3,9~4,1g/cm3,硬度9,熔点2000±15℃。不溶于水,也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉,含微铬的显红色称红宝石;含二铁、三铁或四钛的显蓝色称蓝宝石;含少四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承,钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外,可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。

氧化铝是金属铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应,生成一层薄的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理(阳极防腐)的处理过程得到加强。

铝土矿

(Al2O3·H₂O和Al2O3·3H₂O)是铝在自然界存在的主要矿物,将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍,获得偏铝酸钠溶液;过滤去掉残渣,将滤液降温并加入氢氧化铝晶体,经长时间搅拌,铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀;将沉淀分离出来洗净,再在950-1200℃的温度下煅烧,就得到α型氧化铝粉末,母液可循环利用.此法由奥地利科学家拜耳(K.J.Bayer)在1888发明,时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法,人称“拜耳法”。

氧化铝的用途知识

α型氧化铝

在α型氧化铝的晶格中,氧离子为六方紧密堆积,Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心,晶格能很大,故熔点、沸点很高.α型氧化铝不溶于水和酸,工业上也称铝氧,是制金属铝的基本原料;也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器;还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等;高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料;还用于生产现代大规模集成电路的板基.

γ型氧化铝

γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得,工业上也叫活性氧化铝、铝胶。其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积,Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中。γ型氧化铝不溶于水,能溶于强酸或强碱溶液,将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝.γ型氧化铝是一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,活性高吸附能力强。工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒,耐压性好.在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体;在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂,还用于色层分析;在实验室是中性强干燥剂,其干燥能力不亚于五氧化二磷,使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用。

世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产的90%以上,氧化铝大部分用于制金属铝,用作其它用途的不到10%。

电解氧化铝

工业化大规模生产电解铝的主要工艺过程是一个熔盐电化学过程,用简单的化学式可表示如下:

熔盐电解

主反应:Al₂O₃+2C——————→2Al+CO₂↑+CO↑⑴

阳极960~990℃阴极

副反应:AlF₃+C→Al+CF₃⑵

3NaFAlF₃+C→Al+NaF+CF₄+F₂⑶

NaF+C→Na+CF₄⑷

β型氧化铝

还有一种β-Al₂O₃,它有离子传导能力(允许Na通过),以β-铝矾土为电解质制成钠-硫蓄电池。由于这种蓄电池单位重的蓄电大,能进行大电流放电,因而具有广阔的应用前景。这种电池负极为熔融钠,正极为多硫化钠(Na₂Sx),电解质为β-铝矾土(钠离子导体)

这种蓄电池使用温度范围可达620~680K,其蓄电为铅蓄电池蓄电的3~5倍。用β-Al₂O₃陶瓷做电解食盐水的隔膜生产烧碱,有产品纯度高,公害小的特点。

磨料氧化铝

氧化铝适用于多种干湿处理工艺,可将任何工件的粗糙表面打磨精细,

是最经济实惠的磨料之一。这种尖锐有菱角的人工合成磨料具有仅次于金刚石的硬度,尤其适合对铁质污染有严格要求时使用。用于最粗糙的切割,也可制成卵石形对尺寸精密的工件进行处理,来达到极低的粗糙度。由于它的高密度、尖锐、菱角结构,因此它是目前最快速的切割磨料之一。

氧化铝通过电熔高质矾土矿来制造棕刚玉的,而高质铝酸盐用来生产粉刚玉和白刚玉。它们的天然晶体结构使其硬度高,切割性能快。同时它们经常用作固结磨具和涂附磨具的原料。

氧化铝可多次循环利用,循环次数和材料等级及具体工艺过程有关,大多数标准磨料喷砂设备均可使用。

适用工业范围:航空航天业、汽车业、消费品加工、铸造/压铸、OEM分销商、半导体工业等不同领域。

适用工艺范围:表面电镀、油漆,上釉和涂装聚四氟乙烯前的预处理;铝和合金制品去毛刺,去锅垢;模具清理;金属喷砂前预处理;干磨和湿磨;精密光学折射;矿物质,金属,玻璃和晶体的研磨;玻璃雕刻和油漆添加剂。

活性氧化铝

技术指标

活性氧化铝外观:活性氧化铝为白色球状多孔性颗粒,粒度均匀,表面光滑,机械强度大,吸湿性强,吸水后不胀不裂保持原状,无毒、无臭、不溶于水、乙醇,对氟有很强的吸附性,主要用于高氟地区饮用水的除氟。

活性氧化铝对气体、水蒸气和某些液体的水分有选择吸附本领。吸附饱和后可在约175-315℃加热除去水而复活。吸附和复活可进行多次。除用作干燥剂外,还可从污染的氧、氢、二氧化碳、天然气等中吸附润滑油的蒸气。并可用作催化剂和催化剂载体和色层分析载体。

活性氧化铝在一定的操作条件和再生条件下,该产品的干燥深度高达露点温度-70度以下。

陶瓷作用

氧化铝分为煅烧氧化铝和普通工业氧化铝,煅烧氧化铝是生产仿古砖的必备原料,而工业氧化铝则可用于生产微晶石,在传统釉料中,氧化铝常用作白。由于仿古砖和微晶石受到了市场青睐,氧化铝的用也是逐长。

因此,氧化铝陶瓷在陶瓷行业中应运而生--氧化铝陶瓷是一种以Al₂O₃为主要原料,以刚玉为主晶相的陶瓷材料,因其具有机械强度高,硬度大,高频介电损耗小,高温绝缘电阻高,耐化学腐蚀性和导热性良好等优良综合技术性能等优势。

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