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氧化铝的7个性质及用途

发?#26082;?#26399;: 2019-06-13 18:12:57    阅读量(172)    作者:张红

氧化铝是一种白色粉末,熔点为2050℃,沸点为3000℃,不溶于水而能溶于熔融的冰晶石中。氧化铝属于两性氧化物,既可以与碱作用生成铝酸盐,又可以与酸作用生成该酸的铝盐。铝的氧化物分为无水氧化铝和含水氧化铝两种形态。

无水氧化铝的同质异?#22266;?#24050;发现有几种,在氧化铝生产中有重要意义的是α-Al2O3和γ-Al2O3两种。α-Al2O3属六角晶系,具?#22411;?#25972;坚固的晶格,所以它是所有氧化铝同质异?#22266;?#20013;化学性质最稳定的一种,在酸或碱液中不溶解。γ-Al2O3属立方晶系,具有很大的分散性,化学性质较为活泼,易与酸或碱溶液发生反应。

含水氧化铝有γ及α两种类型。属于γ型的有三水铝石Al(OH)3、一水软铝石γ-AlO(OH)等;属于α型的有一水硬铝石α-AlO(OH)等。

存在于自然界中的氧化铝称为刚玉(α-Al2O3),是在火山爆发过程中形成的。它在岩石中呈无色的结晶,也可与其他氧化物杂质(氧化铬和氧化铁等)形成带色的结晶,红色的称为红宝石,蓝色的称为蓝宝石。

工业氧化铝是各种氧化铝水合物经加热分解的脱水产物,氧化铝生产中一般将氧化铝分为?#30333;礎?#38754;粉状和中间状。安息角是这种分类的主要指标。其物理性质如表1所示。

表1不同类型氧化铝的物理性能

从表中可以看出,?#30333;?#27687;化铝颗粒粗,安息?#20999;。?Al2O3含量较小,化学活性大,流动性好,能很好地满足电解铝生产对氧化铝物理性质的要求,所以,?#22771;吧白?#27687;化铝已成为氧化铝生产的主要产品。

表征氧化铝物理性能的概念释义如下:

(1) 安息角。其是指物料在光滑平面上自?#27426;?#31215;的倾角(图1中的θ角),是表示氧化铝流动性能好坏的指标。安息角越小,氧化铝的流动性?#33014;茫?#22312;电解过程中易溶于电解质中,并能?#32531;?#22909;地覆盖于电解质结壳上,飞扬损失也小。

图1安息角

(2)灼减。其是指残存在氧化铝中的结晶水含量。

(3)比表面积。其是指单位质量物料的外表面积与内孔表面积之和的总表面积,是表示氧化铝化学活性的指标。比表面积越大,氧化铝的化学活性?#33014;茫?#36234;易溶解。

(4)堆积密度(也称容重)。其是指在自然状态下单位体积物料的质量。通常堆积密度小的氧化铝有利于在电解质中的溶解。

(5)α-Al2O3含量。成品氧化铝中α-Al2O3的含量反映了氧化铝的焙?#31896;?#24230;,α-Al2O3含量越高,说明焙烧越充分。α-Al2O3含量高会使氧化铝的吸湿性降低,但α-Al2O3在电解质中的溶解性能较γ-Al2O3差。

(6)粒度。其是指氧化铝颗粒的粗细程度。过粗的氧化铝在电解质中的溶解速度慢,甚至沉淀;而过细的氧化铝则飞扬损失加大。

(7)磨损指数。其是氧化铝的强度指标,是指氧化铝在特定测定条件下磨撞后,试样中小于44μm粒级含量改变的百?#36136;?#30952;损指数越小,表明氧化铝强度越大,在运输、装卸以及在电解槽烟气净化系统中,由于?#19981;鰲?#30952;损而增加的细粒级含量较少。

氧化铝的用途

?#22771;埃?#30334;?#31181;?#20061;十以上的氧化铝是用作电解炼铝的原料,但是电子、石油、化工、耐火材料、陶瓷、塑料、纺织、造纸以及制药等许多部门也需要各种特殊性能的氧化铝和氢氧化铝。国内外不少氧化铝厂都?#38109;?#20110;发展多品种氧化铝生产,例如活性氧化铝、低钠氧化铝、喷涂氧化铝、γ-Al2O3、超细α-Al2O3、高纯氧化铝和氢氧化铝、拟薄水铝石以及氢氧化铝凝胶等,这些非冶金级的多品种氧化铝约占整个氧化铝产量的8%~10%。?#22771;?#38750;冶金用氧化铝达300多种,各具优良的物理化学性能,用途广?#28023;?#20215;格远高于冶金用氧化铝。如高纯超细氧化铝,由于其具有高熔点、高硬度、电阻高、力学性能好、耐磨、耐蚀、绝?#30340;?#28909;等优良特性,被广泛用于透光性氧化&烧结体、荧光体用载体、单晶材料、高级瓷器、人工骨、半导体、集成电路基板、?#23478;?#30913;带填充剂、催化剂及其载体、?#24515;?#26448;料、激光材料、切削工具等。

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