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α-Al2O3粉體的關(guān)鍵性能表征及其工業(yè)應(yīng)用

文章出處：產(chǎn)品百科責(zé)任編輯：東莞東超新材料科技有限公司發(fā)表時間：2025-05-27

?α-Al2O3因其特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點，使其在電子、化工、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。而在實際的工業(yè)生產(chǎn)中，即使是同一種粉體，不同的生產(chǎn)廠家、不同的生產(chǎn)工藝及不同的生產(chǎn)設(shè)備所生產(chǎn)出的粉體，其物理、化學(xué)性能指標(biāo)也不盡相同，甚至?xí)休^大差別。只有正確、全面地表征粉體及顆粒的各項性能指標(biāo)才能更好地指導(dǎo)生產(chǎn)和應(yīng)用。

對于α-Al2O3粉體來說，在生產(chǎn)和使用中除了化學(xué)成分，常見的表征項目有：粒度、粒度分布、晶體形貌、原晶粒度、比表面積、真密度、松裝密度、吸油率、吸水率、PH值、電導(dǎo)等。上述不同性能實際上也是相互關(guān)聯(lián)、相互影響的，并且直接影響粉體的加工性能和應(yīng)用。理論上產(chǎn)品要達到質(zhì)量完全一致，粉體的各項性能指標(biāo)也必須相同，但是在α-Al2O3的實際生產(chǎn)和應(yīng)用中，大部分情況下并不需要對所有表征項目進行分析檢測，不同用戶在不同條件下所要求的表征項目也不相同，根據(jù)經(jīng)驗只需分析幾個關(guān)鍵指標(biāo)即可。
為了α-Al2O3更好的生產(chǎn)和應(yīng)用，就要對α-Al2O3的基本性能有所了解，并能全面、正確的對其進行表征。
α-Al2O3的基本概念
通常，自然界有天然的α-Al2O3礦物，稱為剛玉，采用電弧爐高溫熔融生產(chǎn)的α-Al2O3一般稱為白剛玉，用工業(yè)氧化鋁作原料，在1300~1500℃煅燒生成的α-Al2O3稱為煅燒氧化鋁，也即行業(yè)內(nèi)常指代的α-Al2O3。
除了納米級α-Al2O3（原晶或D50≤40nm），一般工業(yè)高溫煅燒生產(chǎn)常用的α-Al2O3其原晶粒度為0.3~100.0μm，原晶小于1μm的稱之為微晶α-Al2O3，原晶大于10μm的稱之為大晶體α-Al2O3，超過50μm的稱為超大晶體α-Al2O3。
粉體表征技術(shù)在α-Al2O3檢測及生產(chǎn)中的應(yīng)用
α-Al2O3主要有三大典型應(yīng)用領(lǐng)域：陶瓷、耐火材料和研磨拋光，不同用途對α-Al2O3性能的要求和表征內(nèi)容也不相同。
氧化鋁陶瓷：粒度、粒度分布、晶體形貌、原晶大小、轉(zhuǎn)化率、真比重、比表面積、壓實密度、吸油率。
耐火材料：粒度、粒度分布、晶體形貌、原晶大小、吸水率、真比重、比表面積。
研磨拋光：粒度、粒度分布、晶體形貌、原晶大小、吸油率。
α-Al2O3粉體的比表面積
通常采用BET氮氣吸附法測定α-Al2O3的比表面積，α-Al2O3的比表面積的大小與其晶體形狀、大小及α-Al2O3轉(zhuǎn)化率有關(guān)，常用微米級的α-Al2O3微粉比表面積為0.3~25m2/g，粒度越小，比表面積越大；轉(zhuǎn)化率越高，比表面積越小；納米α-Al2O3比表面積則較大，一般在100m2/g以上。
α-Al2O3粉體的密度
（1）真密度
真密度也稱有效密度，通常采用比重瓶法測量。采用比重瓶法測定最好是測原粉（粗粉）的真密度，微粉誤差較大，一般工業(yè)常用的α-Al2O3真密度為3.92~3.98g/cm3，因為Al2O3不同相中的α相真密度最高，所以，真密度越高，α-Al2O3含量越高，轉(zhuǎn)化率亦越高。
（2）α-Al2O3粉松裝密度
松裝密度的測定方法為國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6609.25-2004，同樣是測定原粉，微粉誤差大。從粉體松裝密度大小可以定性判斷粉體的比表面積、轉(zhuǎn)化率和原晶相對大小，另外，也可以簡單判斷出生產(chǎn)工藝，一般隧道窯原粉的松裝密度為0.7~0.9g/cm3，回轉(zhuǎn)窯的松裝密度為0.9~1.1g/cm3。
（3）壓實密度
壓實密度一般用于測定微粉。α-Al2O3微粉壓實密度的測定方法：不同廠家略有差別，壓實密度與粉體的粒度、比表面積、轉(zhuǎn)化率、原晶大小、形狀、真密度都有關(guān)系，對于下游用戶來說，壓實密度越大越好。
在α-Al2O3粉體的生產(chǎn)和應(yīng)用中，粉體及顆粒性能的表征非常重要，顯微圖像法是研究α-Al2O3粉體顆粒的一個重要表征方法。不同工藝，設(shè)備生產(chǎn)出的產(chǎn)品物理化學(xué)性能也有所不同，各種性能之間存在一定的關(guān)聯(lián)并相互影響，只有充分了解和掌握才能更好地生產(chǎn)和應(yīng)用。
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來源：粉體圈

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