α-氧化铝和Γ-氧化铝晶胞分别是怎么样的图像~

α-氧化铝和Γ-氧化铝晶胞分别是怎么样的图像~,第1张

分子式: α-Al2O3

性质:白色晶体粉末。密度4.0g/cm3。熔点2015℃。沸点2980℃。莫氏硬度8.8。不溶于水。难溶于酸。一般不被化学药品侵蚀。可由水合氧化铝经1200℃灼烧制得。硬度仅次于金刚石和金刚砂。可用于制轴承、砂轮、实验器皿等。刚玉是天然的α-Al2O3,因其中含有少量杂质而有不同颜色。人工高温烧结的氧化铝称人造刚玉,可耐1800℃,常用作高温耐火材料。高纯氧化铝与少量着色物如氧化铬(红色)或氧化铁(蓝色)混合,经高温熔融可制得人造宝石,用作钟表和精密仪器的轴承及装饰品。

β-氧化铝

性质:并非氧化铝的异构体,而是一种铝酸盐。通式为M2O·xAl2O3,M为一价阳离子,也可被二价或三价阳离子置换。其中钠β-氧化铝离子电导率最高,是非化学计量化合物,有两种变体:β和β′′,理想计量式分别为Na2O·11Al2O3和Na2O·5.33Al2O3。β-氧化铝属六方晶系,是层状结构,单位晶胞含两个铝氧尖晶石基块;β′′-氧化铝属三方晶系,也是层状结构,单位晶胞含三个尖晶石基块。β′′-氧化铝比β-氧化铝具有更高的钠离子导电率,300℃时达10-1S·cm-1,已成功地用作钠/硫蓄电池的隔膜材料。

氧化铝晶体制备方法:

1、溶胶-乳液-凝胶法

溶胶-乳液-凝胶法是在溶胶凝胶法的基础上发展起来的。其主要工艺过程是利用醇铝水解,经过溶胶凝胶过程制备球形氧化铝粉体,整个水解体系比较复杂,其中溶解醇铝的辛醇占50%,乙腈溶剂占40%,分散水的辛醇和丁醇分别占9%和1%,并且用羟丙基纤维素作分散剂,得到了球形度非常好的球形氧化铝粉体。

溶胶-乳液-凝胶法由于采用了有机溶剂及表面活性剂,缺点是不利于氧化铝粉体的分离及干燥。

溶胶-乳液-凝胶法制备球形氧化铝粉体SEM图片

2、滴球法

滴球法是将氧化铝溶胶滴入到油层(通常使用石蜡、矿物油等),靠表面张力的作用形成球形的溶胶颗粒,随后溶胶颗粒在氨水溶液中凝胶化,最后将凝胶颗粒干燥,煅烧形成球形氧化铝的方法。滴球法制备的球形氧化铝主要应用于吸附剂或催化剂载体。

滴球法是对溶胶-乳液-凝胶法在工艺上的进一步改进,其优点是省去了粉体与油性试剂的分离处理。缺点是制备球形氧化铝的粒径较大,

3、均相沉淀法

均相沉淀法是指在Al2(SO4)3或NH4Al(SO4)2均相溶液中,其沉淀过程包括晶核形成、聚集长大、析出。在沉淀剂的作用下,均相溶液中的浓度降低,就会均匀地生成大量的微小晶核,最终形成的细小沉淀颗粒会均匀地分散在整个溶液当中,制备得到球形氧化铝。

需要特别注意的是:球形氧化铝粉体颗粒只有在Al2(SO4)3或NH4Al(SO4)2溶液中能够获得,而不能在Al(NO3)3或AlCl3溶液中得到,可见SO42-对形成球形颗粒起到了至关重要的作用。

均相沉淀法制备球形氧化铝SEM图

均相沉淀法优点是能够制备球形度非常好的氧化铝粉体,形貌均一,粒度分布窄。缺点是该方法局限性大,形貌形成机理尚不明确。

4、模板法

模板法是以球形原料作为过程中控制形态的试剂,产品通常空心或者是核壳结构。主要工艺过程是以聚苯乙烯微球为模板剂,用碳酸功能化的氧化铝纳米粒子包覆,再通过甲苯洗涤,制备了空心氧化铝球体。

模板法是制备空心球体的好方法。缺点是对模板剂的要求较高,制备过程步骤多,不易操作。

空心球形氧化铝的合成原理示意图

5、气溶胶分解法

气溶胶分解通常是以铝醇盐为原料,利用铝醇盐易水解和高温热解的性质,并采用相变的物理手段,将铝醇盐气化,然后与水蒸汽接触水解雾化,再经高温干燥或直接高温热解,从而实现气-液-固或气-固相的转变,最终形成球形氧化铝粉体。气溶胶分解法关键是由雾化部分和反应部分组成的复杂的实验装置。

气溶胶水解法的工艺流程图

6、喷射法

喷射法制备球形氧化铝的实质是在较短的时间内实现相的转变,利用表面张力的作用使产物球形化,根据相转变的特点又可以分为喷雾热解法、喷雾干燥法和喷射熔融法。

(1)喷雾热解法

喷雾热解法是以Al(SO4)3、Al(NO3)3和AlCl3溶液为原料,通过雾化作用形成球形液滴,经过高温热解生成球形氧化铝粉体。该方法热解过程需要900℃,耗能较大。

(2)喷雾干燥法

喷雾干燥法是先将铝盐溶液与氨水反应制成氧化铝溶胶,再将氧化铝溶胶在150-240℃下喷雾干燥,制备得到球形氧化铝粉体。

该方法相比于喷雾热解法法,优点是:可减少能量的消耗。

喷雾干燥法制备球形氧化铝粉体SEM图

(3)喷射熔融法

喷射熔融法是利用等离子焰直接将固体铝粉或氧化铝粉熔融,然后马上做退火处理,通过调节载气成分和直流电弧的功率可以控制球形化程度,并可以制备空心结构。

等离子喷雾熔融法制备球形氧化铝

如果你的不锈钢可以用手掰弯的话。你可以试试对样品掰弯处理,因为氧化铝模板是脆性的,所以在掰弯的时候肯定有地方裂开,裂开往上翘的角度大的在平面SEM中就可以侧向看到断面,我用过这个方法,还算是比较有效的方法


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