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氧化铝的7个性质及用途
2025-04-10 19:42:37
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砂状、面粉状和中间状。安息角是这种分类的主要指标。其物理性质如表1所示。
从表中可以看出,砂状氧化铝颗粒粗,安息角小,α-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,目前砂状氧化铝已成为氧化铝生产的主要产品。
(1) 安息角。其是指物料在光滑平面上自然堆积的倾角(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,氧化铝的流动性越好,在电解过程中易溶于电解质中,并能够很好地覆盖于电解质结壳上,飞扬损失也小。 (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,氧化铝的化学活性越好,越易溶解。 (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烧程度,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粒级含量改变的百分数。磨损指数越小,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,由于撞击、磨损而增加的细粒级含量较少。 目前,百分之九十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致力于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%。目前非冶金用氧化铝达300多种,各具优良的物理化学性能,用途广泛,价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、绝缘耐热等优良特性,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、录音磁带填充剂、催化剂及其载体、研磨材料、激光材料、切削工具等。