板状氧化铝国内也称板状刚玉,是一种纯净的、不添加如MgO、B2O3等任何添加剂而烧成收缩彻底的烧结氧化铝,具有结晶粗大、发育良好的α-Al2O3晶体结构。由于其是在稍低于2035℃,接近于Al2O3熔点的温度下烧结,其中的Al2O3已转变为刚玉α-Al2O3。之所以称之为“板状氧化铝”是因为这种材料是由中位径40200μm的六方板状α-Al2O3晶体所组成。在快速烧结时,亚微米级的α-Al2O3结晶形成的粗大晶体中包含有闭口球状气孔,使板状氧化铝具有极好的加热体积稳定性和良好的抗热震能力。
板状氧化铝的生产工艺
①原料及加工
一般采用拜耳法煅烧氧化铝为原料(Na2O含量在0.2%~0.4%,CaO均在0.01%0.05%范围),在连续式球磨机中进行细磨。对氧化铝原料的比表面积有一定要求,一般细结晶Al2O3原料有肋于烧结与致密化。
球磨机冷却器生产产厂家②成球
细磨后的氧化铝原科在旋转筒中成球作为球种,成球过程中不断喷水润湿球种的表面,使其具有一定粘性并在细粉中象滚雪球—样不断长大。球种尺寸一般约6mm,成球尺寸一般约2530mm。成球坯体应有一定的强度,以免在运往干燥器的过程中破碎,必要时可以加入淀粉之类的有机结合剂增强球体的强度。
球磨机冷却器生产产厂家③干燥
坯体进入干燥器内干燥除去约15%的水分。干燥热风与球体逆流而行。要控制好干燥温度以免球体表面产生裂纹。
表1 板状氧化铝的典型性能
④烧成
坯体干燥后进入竖窑。烧成温度在18151925℃。坯球在此温度范围短时间内转化成具有板状结构的α-Al2O3竖窑以天然气或液化石油气为燃料,坯球经过竖窑的速度与燃气混合物的流速要适当,以使坯球充分烧结。
出窑后的料球进入冷却器冷却。对欠烧和过烧的料球进行拣选剔除。检验烧结良好的料球的体积密度、显气孔率及吸水率等物理性能。合格产品经破碎、除铁、筛分、分级、包装,供用户使用。
国内也有采用工业氧化铝为原料,通过在电弧炉内熔融而生产类似产品的,理化指标Al2O3 99.11%,SiO2 0.07%,Fe2O3 0.04%,Na2O 0.23%,体积密度3.89g/cm3。但称之为“电熔法板状氧化铝”或“板状氧化铝”似乎不太合适,因为“板状氧化铝”就是一种特殊的“烧结”氧化铝。