高纯氧化铝

采取异丙醇铝水解制备高纯氧化铝，实验较环保，且异丙醇能重复利用，降低了生产成本。对合成后的异丙醇铝进行检测，硅的含量很高，添加氧化镧后，异丙醇铝的纯度提高，且不改变异丙醇铝的性质，易产物分离。研究表明，异丙醇铝水解实验表明最佳水解条件为55℃时水解3～5 h，产物粉体中的水分在1200℃保温4 h时已全部蒸发，且当粉体煅烧温度的升高时，粉体比表面积和平均粒度也减小；可以利用Ca、Na、Mg去除杂质，提高氧化铝的纯度。对纯度4N5(99.995%)以上的氧化铝，不管是工艺制备上还是测定方法上要求都很高。因此，建立高纯氧化铝杂质准确测定方法具有十分重要的意义。采用高温密闭消解，火焰原子吸收法(FAAS)对高纯氧化铝中的钙、镁、钠的含量进行测定，并采用加标回收法考察方法的准确性，钙的加标回收率为94.5%-102.0%；镁的加标回收率为99.00%-99.50%；钠的加标回收率为94.00-106.0%。结果表明，采用标准加入法可获得准确的结果。以5N-Al(OH)₃为原料，分别在1200℃、1300℃、1400℃保温4 h条件下制备了高纯氧化铝粉体。运用SEM、XRD、粒度分布以及粉体比表面积分析等手段，研究了高纯氧化铝的高温烧结特性。结果表明，高纯氧化铝在高温烧结时发生聚晶现象，1200℃以后Al(OH)₃演变为α-Al₂O₃，随着烧结温度的升高,烧成产物的平均粒度和比表面积逐渐减小，平均粒度从5.02μm减小至2.666μm，比表面积从7.973m²/g减小至3.313m²/g。高纯氧化铝陶瓷基材广泛应用于精密电阻、微波集成电路等高端领域。为了获得具有超高平整度、纳米级表面质量的高纯氧化铝陶瓷基材，采用机械抛光(精研)与化学机械抛光(CMP)(精抛)相结合的工艺路线，系统研究了精研过程中的压力、转速、磨料的粒径、抛光液流速及CMP过程中的抛光压力、转速等工艺参数对抛光效果的影响。结果表明，精研压力为588 N，上、下研磨盘转速分别为45和50 r/min，多晶金刚石研磨液的粒径为1μm，磨料添加速率为1.5 mL/min，精研时长达到2.5 h时，陶瓷基材即可达到抛光工序的表面质量要求。抛光压力为588 N，上、下研磨盘转速分别为20和25 r/min,硅溶胶抛光液粒径为80 nm,抛光2 h时，高纯氧化铝陶瓷基材的表面粗糙度可达到纳米级别。

由于氧化铝本身的物化特性，对锂电池隔膜的耐热性有一定的提高。引入高纯氧化铝涂覆层后，对涂覆前后的电池隔膜进行微观表征发现，经高纯氧化铝涂覆后的隔膜表面形成了分布均匀的微孔结构，对锂离子在正负两极之间的转移起到促进作用，进而使得锂离子电池隔膜的综合性能得到极大改善。

锂电池涂覆纳米高纯氧化铝电镜图