中国粉体网讯  超细氧化铝的概念是上个世纪60年代所提出的，主要是为了区别传统的拜耳法生产的“普通氧化铝粉末”。二者的区别在于：前者由人工合成，纯度在99.9%—99.999%（3-5N）之间，平均粒度在数十微米以下，专门应用于各种人工晶体（YAG）、人工宝石、精密电子元件、LCD衬底等高科技领域；而后者是由天然矿物一铝土矿，采用粉末冶金方法生产，纯度一般低于99.9%（3N），主要用于冶金、耐火材料、化工、传统陶瓷等工业领域。已知的超细氧化铝粉体制备方法有以下几种：

1、气相法

是指在气态下通过物理或者化学反应，接着通过快速冷却的方式使得气态物质凝聚长大成纳米粉末的方法。

1.1 蒸发冷凝法

在惰性气体中使氧化铝加热气化蒸发，然后在惰性气体中冷却和凝结而形成超微粒子。根据加热源的不同可分为等离子体加热、电子束加热、电弧加热和激光加热。

1.2 气相水解法

又称为火焰水解法和火成法。这种方法是把铝盐在氢、氧焰中进行高温水解，在气相中析出超微粒子。

气相法可以通过控制气体的流量等来制备出无团聚或着少团聚的粉末来，但缺点是气化所需耗能量大，设备复杂等。

2、固相法

2.1 机械粉碎法

是利用粉碎设备施加于物料的机械力使得材料发生结构变化、化学变化和物理化学变化的一种方法。其原理就是利用研磨介质和原料之间的相互作用最终使得原料破碎。应用较多的超细粉碎设备有球磨机、高能球磨机、行星磨、塔式粉碎机和气流磨等。

其优点为设备要求简单，制作成本低且获得的产量高等；缺点为处理后的氧化铝粉体含有一定量的杂质，降低其性能，同时得到的粒径范围比较宽，由于表面积的急剧减小会导致粉体容易发生团聚。

2.2 固相反应法

是将一定摩尔比的铝盐或者铝铵充分混合，接着对其进行研磨活化，最后进行煅烧，通过固相界面反应直接得到纳米粉体或者再次破碎纳米粉体的一种方法。

其优点为得到的产物高，反应纯度高，缺点为：固体物质相互反应需要的温度较高，所需气体压力较大对设备的要求高；粒径范围较大等。

2.3 燃烧法

铝粉燃烧法，是利用粒径小于40微米的铝粉在氧气和丙烷的火焰中燃烧来制备超细氧化铝粉末。

2.4 非晶晶化法

非晶晶化法是先制备非晶态的化合态铝，然后经过退火处理，使非晶晶化。这种方法可生产出成分准确的纳米材料，且不需经过成型处理，由非晶态可直接制备出纳米氧化铝。

3、液相法

3.1 沉淀法

是往铝盐溶液中添加适当的沉淀剂，得到前驱体沉淀物，接着过滤、干燥、煅烧等工艺制备相应的超细粉体的一种方法。

沉淀法制得的氧化铝粉末产品不仅有优异的性能指标，而且制备工艺简单、设备和原料成本较低，是现代工业化生产中制备氧化铝粉末的最常用的方法之一。但是其存在的问题是在制备的每个环节产物都容易发生团聚现象，这就会严重影响产品的各项性能指标。

3.2 溶胶-凝胶法

所用的前驱体为无机盐或者金属醇盐，主要反应步骤是前驱体溶于溶剂中（水或有机溶剂）形成均匀的溶液，溶质与溶剂产生水解或者醇解反应生成溶胶，后者经过干燥转变为凝胶。

溶胶凝胶法制备的Al2O3具有高度的化学均匀性、容易均匀掺杂微量元素、化学反应容易进行、合成粉末粒径范围窄。缺点：原料价格高且有些原料对健康有害；工艺工程时间长。

3.3 水热法

以水为溶剂，在密封系统中创造一个高温高压水热条件来制备粉体的方法。此方法制备出来的粉体性能好，晶粒小且粒径分布窄，团聚程度较低。

此方法创造出了一个特殊的物理化学环境，得到的粉体形貌和粒度可控，但是在封闭的条件下进行化学反应，要大批量生产就需要有抗高温高压的设备，无形中会给生产带来一定的危险。

3.4 微乳液法

是利用在微乳液液滴中的额化学反应来生成固体来得到所需要的粉末的。为了获得单分散的纳米颗粒就需要调节微乳液中水体积和反应浓度来控制颗粒的成核和生长。

微乳液法特点：1)容易控制微乳液的核的大小来控制产品的粒径；2)能够添加表面活性剂来修饰颗粒表面，得到功能性的纳米粉末；3)颗粒能被表面活性剂包覆，促使颗粒之间发生排斥，不易产生团聚；4)颗粒的表层能够被特定的有机基团取代，合成功能性强的纳米材料；5)通过对颗粒的包覆改善了材料界面性质，最终对其光学以及电流变性质的改变。其主要缺点：其产品率低使其很难进行工业化生产。

3.5 溶液蒸发法

把溶液制成小滴后进行快速蒸发从而使组分偏析最小，再经过加热分解制得纳米微粉。喷雾法是一种典型的溶液蒸发法，该方法是指利用高压喷枪将沉淀剂喷入高温釜中与铝离子迅速反应生成纳米氧化铝的一种方法。

该方法的优点是干燥所需时间短，整个过程一般在几秒到几十秒之内迅速完成，因此每一个多组分细微液滴在反应过程中来不及发生偏析，从而获得组成均匀的超细粉体材料。

参考资料：

欧阳嘉骏.超声-化学沉淀法制备超细氧化铝.湖南工业大学

万烨.超细氧化铝粉体制备过程分散性及形貌控制研究.中南大学

（中国粉体网编辑整理/平安）

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