氧化铝粉体的应用及改性方法？ ¹

氧化铝粉体具有高熔点、优异的机械强度、硬度、高电阻率和导热性能，广泛应用于电子设备、结构陶瓷、耐火材料、耐磨材料、抛光材料等行业。本文将简要介绍氧化铝粉的几种应用及相应的改性方法。

按其改性目的可分为：

1. 促进烧结类改性；

2. 有利于分散和稳定类改性；

3. 改善颗粒表面湿润性。

1. 促进烧结类的氧化铝改性

纳米氧化铝可促进氧化铝陶瓷膜支撑体的烧结。氧化铝陶瓷膜支撑体是由α-氧化铝粉制成的陶瓷坯体，经高温烧结而成的结构材料。α-氧化铝通常需要在1700℃烧结，能耗较大。虽然可以通过添加一些低温原料降低烧结温度，但低温烧结基本采用液相烧结，液相物质堆积在氧化铝颗粒的颈部，导致烧结体整体强度下降。

纳米氧化铝促进烧结的原理：

通过溶剂热法在氧化铝颗粒表面形成一层纳米级氢氧化铝溶胶，再经低温预烧在氧化铝粉体表面形成一层纳米氧化铝涂层。利用纳米氧化铝涂层的烧结促进氧化铝颗粒间的颈部长大，实现陶瓷膜支撑体烧结而不引入其他杂质。

2. 改善颗粒表面湿润性的改性

1. 氧化铝粉颗粒增韧不锈钢基材料

在耐腐蚀的不锈钢材料中加入稳定性好、高硬度、耐磨损耐腐蚀的氧化铝颗粒，可以弥补不锈钢耐磨性的不足，同时解决单一陶瓷体的成型困难和脆性断裂问题。然而，在烧结时，液相金属难以湿润氧化铝颗粒的表面，导致复合材料强度不理想。通过对氧化铝颗粒进行表面粗化处理，并用化学沉积的方法在表面包裹金属镍，可以改善颗粒与基体材料的湿润性，提高复合材料的性能。

2. 氧化铝粉复合高分子材料

氧化铝粉作为高分子材料的填料，凭借其高绝缘性和耐热耐磨性，可以提高工程材料的抗压和抗冲击强度。然而，氧化铝粉与树脂存在润湿性问题。因此，在使用前需要对氧化铝粉的表面进行改性处理，使树脂能够很好地润湿氧化铝粉体的表面，从而提高高分子复合材料的性能。

3. 有利于分散和稳定类改性

利用氧化铝粉制作特种陶瓷时，常采用湿法成型工艺。该工艺的特点是先将氧化铝粉分散在介质中，形成稳定的浆体，然后通过注浆或流延等成型工艺得到陶瓷坯体。然而，随着特种陶瓷技术的发展，要求氧化铝粉体的粒径较细，而氧化铝是极性化合物，容易发生团聚。团聚会导致陶瓷浆体的稳定性变差，最终影响成型后坯体的密度和烧结后产品的力学性能。为了解决这个问题，在制浆过程中加入聚合物分散剂，通过研磨使聚合物包覆于粉体表面，形成静电空间位阻效应，从而实现粉体的均匀稳定分散。

通过上述改性方法，氧化铝粉体在实际生产中可以得到良好的效果，成为制备优质特种陶瓷的常见工艺。