前驅(qū)體對氧化鋁粉體的影響

目前用于制備高純超細氧化鋁的方法主要是沉淀法，即通過對前驅(qū)體進行鍛燒制備粉體。在這一過程中，前驅(qū)體是影響最終產(chǎn)物分散性的關(guān)鍵因素。

制備氧化鋁粉體的前驅(qū)體主要包括水合氧化鋁、硫酸鋁銨和碳酸鋁銨，這些前驅(qū)體由溶液中經(jīng)沉淀形成，其顆粒粒徑、分散狀態(tài)及相轉(zhuǎn)變溫度等均對產(chǎn)物的分散性有明顯影響。

在鋁鹽與沉淀劑反應(yīng)產(chǎn)生前驅(qū)體沉淀的過程中，所生成的沉淀物包括成核和晶核長大兩個過程。在成核階段，晶粒尺寸非常細小，具有極高的表面能。表面的缺陷較多，存在大量的懸鍵和不飽和鍵，使顆粒帶電導(dǎo)致其自由能很高。根據(jù)熱力學(xué)角度，團聚狀態(tài)比分散狀態(tài)要穩(wěn)定，所以溶液中的細顆粒總是有團聚的趨勢。

此外，在兩種溶液混合時，總會出現(xiàn)混合濃度不均勻的現(xiàn)象。這時濃度高的區(qū)域或者兩種溶液先接觸的區(qū)域就會先生成晶核，隨著反應(yīng)的不斷進行，先生成的晶核不斷長大，成為粒徑較大的粒子，而其他濃度低的或者后接觸的區(qū)域才開始生成細小的粒子并逐漸長大。

此時，后生成的細小的粒子會吸附在先生成的大粒子表面，通過表面反應(yīng)和擴散熔合作用成為更大的粒子。但如果熔合的時間過長，則會吸附更多的細小粒子，從而形成團聚體。

而氧化鋁前驅(qū)粉體生成的同時，還伴隨著生成其他副產(chǎn)物，所以要進行抽濾以洗去副產(chǎn)物。但是抽濾后的濾餅中，氧化鋁前驅(qū)體含有大量的結(jié)構(gòu)和吸附水。在烘箱干燥過程，水分不斷蒸發(fā)，前驅(qū)體凝膠出現(xiàn)彎月液面的空隙，導(dǎo)致毛細管收縮，使粉體緊密的連接在一起形成團聚體。因此，要獲得分散性好的粉體，控制前驅(qū)體的團聚狀態(tài)是至關(guān)重要的。