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文件名称:为什么必须重视精细氧化铝?.docx
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更新时间:2025-03-18
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文档摘要

氧化铝是一种高硬度的化合物,世界上大约有90%以上的氧化铝用作金属铝的生产原料,这类被称为冶金级氧化铝。剩下的我们称之为精细氧化铝,即指除冶金用途的氧化铝之外的特种氧化铝、氢氧化铝以及含铝化合物的总称。

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当前,精细氧化铝的发展为何得到了极大的重视?这可以从整个氧化铝产业发展形势以及其在工业发展中的地位讲起。

精细氧化铝的工业价值

如今,精细氧化铝已成为一个方兴未艾的产业,在世界范围内推出的产品多达400多个。根据我国相关标准规定,按照化学组成的不同,精细氧化铝产品可分为氢氧化铝系列、特种氧化铝系列、拟薄水铝石系列、沸石系列以及铝盐系列五大类。

精细氧化铝分类

为什么同是氧化铝却有如此多的品种呢?这是因为氧化铝产品中的氧原子和铝原子的空间堆叠方式不同、含水量存在差异,导致了同是氧化铝却有如此多的品种。

氧化铝的各种晶型之间的关系,通常,α-氧化铝被认为是晶型稳定的氧化铝,而其他晶型的氧化铝则被认为是α-氧化铝的中间过渡形态

在氧化铝的诸多变体当中,存在着同质异晶现象。到底氧化铝的变体有多少种?业界的认识并不统一。其中有3种晶型最为常见,即α-氧化铝、β-氧化铝、γ-氧化铝。

不同结构就会有不同性质,因此同是氧化铝却有着各自独特的性质,相对应的,不同氧化铝的应用领域也有所不同。

氢氧化铝

氢氧化铝系列主要分为晶质类氢氧化铝和凝胶类氢氧化铝两部分。

晶质类氢氧化铝主要有低碱型、低铁型、细粒型、微粒型、高白型,其硬度大,耐热耐磨,化学稳定性好,无味无毒,具有良好的消烟阻燃性能,可用作无烟阻燃填料,人造大理石、玛瑙的填料,造纸的增白剂和增光剂,生产各种铝产品的原料,合成分子筛,生产牙膏的填料,用于抗胃酸药物,玻璃的配料,合成莫来石的原料等。

氢氧化铝用于阻燃材料

煅烧氧化铝

煅烧氧化铝是以氢氧化铝或工业氧化铝为原料,在一定温度(1100℃~1450℃)条件下进行煅烧,使其部分或几乎全部转化为α-氧化铝而得到的产物。其结晶化程度是由煅烧温度、煅烧时间以及添加的矿化剂等因素决定的。

煅烧氧化铝一般比表面积比较小,但硬度大、强度高、耐高温、耐酸碱、耐磨性好、吸水率低、导热性好、电阻率高,因此可用于电子设备、耐火材料、耐磨材料、抛光材料等行业。

在耐火材料行业应用煅烧氧化铝,可以填充耐火材料的孔隙,从而提高其体积密度,并能使其热性能达到更好的状态,以改善定型耐火材料和不定型耐火材料的性能。

活性氧化铝

活性氧化铝是氧化铝水合物变体的热解产物——过渡型Al2O3的总称。活性氧化铝通常被用作干燥剂、吸附剂、催化剂等。现如今,大部分化工产品的制备过程都需要使用催化剂或吸附剂,而绝大部分催化剂和吸附剂都含有活性氧化铝。

高纯氧化铝

高纯氧化铝(4N及以上)具有高纯度、高硬度、高强度、耐高温、耐磨损、绝缘性好、化学性能稳定、高温收缩性能适中等优点,具有良好的烧结性能以及普通氧化铝粉体无法比拟的光、电、磁、热和机械性能,是现代化工附加值最高、应用最广泛的高端材料之一。作为高性能氧化铝产品的代表品类,高纯氧化铝广泛用于荧光材料、透明陶瓷、电子器件、新能源、催化材料和航空航天材料等高科技尖端行业。

如4N高纯氧化铝主要应用于稀土三基色荧光粉,这是一种常用的发光材料,在照明和显示领域具有重要的作用。5N高纯氧化铝主要用于制作蓝宝石晶体和锂电池陶瓷隔膜。蓝宝石晶体作为理想的LED衬底材料,在微电子领域具有重要的地位。此外,随着碳化硅半导体产业的兴起,高纯超细氧化铝在半导体抛光中的应用显得尤为重要。

纳米氧化铝

当氧化铝粉体粒径达到纳米级别之后,其纳米效应就会赋予其许多独特的性能。

纳米氧化铝作为一种新型的功能材料,在光学、化工、催化剂以及特种陶瓷等多个领域都有广泛的应用。如在烧结陶瓷中添加少量纳米氧化铝,可以改善氧化铝陶瓷的密度和力学性能;在涂料中添加少量纳米氧化铝,可提高涂层的耐磨性,广泛应用于汽车油漆等领域;在粉末冶金中添加少量纳米氧化铝,可提高其硬度、熔点以及耐高温性能。

勃姆石

勃姆石含有一个结晶水,化学式为γ-Al2O3·H2O或者γ-AlOOH,属于氧化铝水合物的一种。

目前,勃姆石在锂电池隔膜涂覆方面渗透率已经超过了高纯氧化铝,成为主要的无机涂覆材料。高工产研锂电研究所(GGII)数据显示,受动力锂电池出货量及涂覆隔膜出货量双双上涨所带动,2022年中国锂电池隔膜用勃姆石出货量3.2万吨,同比增长超70%。GGII预测,2023年中国锂电池隔膜用勃姆石出货量将超5万吨,同比增长超60%。

未来,随着新能源汽车、储能领域高速增长,以及勃姆石涂覆性能优越,叠加技术进步和规模化生产后成本降低,勃姆石的需求量及渗透率将会进一步提升,市场空间极为广阔。此外,勃姆石在吸附、催化、医用等领域也有重要应用。

氧化铝纤维

氧化铝纤维又称多晶氧化铝纤维