氧化铝性能与应用?

y2540306545 2013-09-22 02:36:18 245 浏览

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遗失的梦0000 2013-09-23 00:00:00

概要氧化铝通常称为“铝氧”，是一种白色粉状物，属共价化合物，熔点为2050℃，沸点为3000℃，真密度为3.6g/cm3。它的流动性好，不溶于水，能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产的中的主要原料。名称氧化铝;刚玉;白玉;红宝石;蓝宝石;刚玉粉;corundum 化学式 Al2O3 外观白色晶状粉末或固体物理属性式量 101.96 amu 熔点 2303 K 沸点 3250 K 密度 3.97 kg/m.. 晶体结构三方晶系 (hex) 热化学属性 ΔfH0liquid ??1620.57 kJ/mol ΔfH0solid ??1675.69 kJ/mol S0liquid， 1 bar 67.24 J/mol??K S0solid 50.9 J/mol??K 安全性食入低危险吸入可能造成刺激或肺部伤害皮肤低危险眼睛低危险在没有特别注明的情况下，使用SI单位和标准气温和气压。氧化铝是铝和氧的化合物，分子式为Al2O3。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。应急处理隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。制备强热氢氧化铝，可得无定形之白色氧化铝粉末。 2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 +3H 2 O 用途 1. 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝，因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铬而呈红色，蓝宝石则含有氧化铁及氧化钛而呈蓝色。 2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中，氧化铝的含量Z高。工业上，铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝，再由Hall-Heroult process转变为铝金属。 3. 氧化铝是金属铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应，生成一层薄的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理（阳极防腐）的处理过程得到加强。 4. 铝为电和热的良导体。铝的晶体形态金刚砂因为硬度高，适合用作研磨材料及切割工具。 5. 氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。 6. 2004年8月，在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。资料刚玉粉硬度大可用作磨料，抛光粉，高温烧结的氧化铝，称人造刚玉或人造宝石，可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料，制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等，氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有强吸附力和催化活性，可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9～4.1g/cm3，硬度9，熔点2000±15℃。不溶于水，也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉，含微量三价铬的显红色称红宝石；含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石；含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承，钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外，可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。氧化铝化学式Al2O3，分子量101.96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型，常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的刚玉为α-Al2O3，六方紧密堆积晶体，α-Al2O3的熔点2015±15℃，密度3.965g/cm3，硬度8.8，不溶于水、酸或碱。γ-Al2O3属立方紧密堆积晶体，不溶于水，但能溶于酸和碱，是典型的两性氧化物。 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 氧化铝制备及应用: １、α型晶体结构为主体的氧化铝被膜制造方法、α型晶体结构为主体的氧化铝被膜和含该被膜２、α型氧化铝粉末的制造方法３、α－氧化铝粉末的制造方法及其由该方法得到的α－氧化铝粉末４、α－氧化铝粉末及其生产方法５、α－氧化铝粉末及其制造方法６、α－氧化铝及其制造方法７、α－氧化铝粒料的制备方法８、α－氧化铝纳米粉的制备方法９、α－氧化铝细粉及其制造方法１０、α一氧化铝粉末的制造方法１１、β－氧化铝的制备方法１２、γ－氧化铝的制备方法１３、θ－氧化铝就地涂覆的整体式催化剂载体１４、拜尔法联合生产氧化铝和铝酸钙水泥的方法１５、拜尔法生产氧化铝过程中红泥水悬浮液的流体化工艺

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≤一国妖后≥灬 2013-09-23 00:00:00

氧化铝，化学符号：Al2O3 、分子量102，纯净氧化铝是白色无定形粉末，俗称矾土，密度3.9-4.0g/cm3，熔点2050℃、沸点2980℃，不溶于水，为两性氧化物，能溶于无机酸和碱性溶液中，有四种同素异构体β－氧化铝 δ－氧化铝 v－氧化铝 a－氧化铝，主要有α型和γ型两种变体，工业上可从铝土矿中提取。在α型氧化铝的晶格中，氧离子为六方紧密堆积，Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位ZX，晶格能很大，故熔点、沸点很高。α型氧化铝不溶于水和酸，工业上也称铝氧，是制金属铝的基本原料；也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器；还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等；高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料；还用于生产现代大规模集成电路的板基。 γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化铝、铝胶。其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积，Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中。γ型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝。γ型氧化铝是一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，活性高吸附能力强。工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒，耐压性好。在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体；在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂，还用于色层分析；在实验室是中性强干燥剂，其干燥能力不亚于五氧化二磷，使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用。目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90％以上，氧化铝大部分用于制金属铝，用作其它用途的不到10％。

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taichongyang 2013-09-23 00:00:00

1）高强度、高温稳定性：装饰瓷，喷嘴、火箭、的导流罩； 2）高硬度、高耐磨性：切削工具，模具，磨料，轴承，人造宝石； 3）低的介电损耗、高电阻率、高绝缘性：火花塞，电路基板，管座； 4）熔点高、抗腐蚀：耐火材料，坩埚，炉管，热电偶保护套等； 5）离子导电性：太阳能电池材料和蓄电池材料等。 6）生物相容性：还可用于制作人工骨骼和人造关节等

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详细介绍

采用β射线吸收原理通过测量大气扬尘吸附放射量来测定扬尘的浓度。吸附的射线量越多，扬尘浓度就越高，吸附的射线量越少；反之，扬尘浓度就越低。扬尘浓度监测仪是专门为环境空气中扬尘的监测而设计，由微电脑系统进行监控和数据管理，可自动连续监测。主要应用于大气质量监测网络、移动监测站、长期背景环境研究、工矿企业、科研院所等领域。

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10)工作周期长，能够连续自动运行，安装简单，维护方便。

11)开机时，滤纸自动移至空白区域待检测。

三、工作环境

环境温度：20℃～50℃

相对湿度：不大于80%

大气压：86kPa～106kPa

工作电源：电压AC220V±22V、频率50Hz±1Hz

整机功率：大

注：附近不应有剧烈震动的装置或设备，无强电、磁场干扰；防止酸、碱及其他腐蚀性气体或烟雾侵蚀仪器的光学及精密机械零件。

2020-07-09 15:27:03 277 0

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高纯超细氧化铝在锂离子电池行业中的应用

氧化铝（Al2O3）是一种白色晶状粉末，是一种无臭、无味、无毒的高硬度、耐高温化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃。粒度均匀的超细氧化铝粉体材料，具有多孔性、高分散性、绝缘性、耐热性等特点。高纯氧化铝按纯度分类，主要分为4N（纯度99.99%）、4N5（纯度99.995%）和5N（纯度99.999%）三个级别。5N级别的高纯氧化铝称为高纯超细氧化铝，通常用于锂离子电池、催化剂载体、透明陶瓷等领域。下面，我们就来探讨高纯超细氧化铝在锂离子电池行业中的应用。

总体上讲，高纯超细氧化铝在锂离子电池行业中主要应用于陶瓷隔膜涂覆、电极活性物质改性两个方面。

一、高纯超细氧化铝在锂离子电池陶瓷涂覆隔膜中的应用

（陶瓷涂覆隔膜结构图）

陶瓷涂覆隔膜是以PP，PE或者多层复合隔膜为基体，表面涂覆一层2-3um厚度的氧化铝材料，经过特殊工艺处理，和基体粘接紧密，起到耐高温、绝缘的作用，从而可以防止动力电池因温度过高，隔膜熔化而短路，显著提高锂离子电池的耐高温性能和安全性。陶瓷涂覆特种隔膜特别适用于动力电池。

隔膜性能决定了电池的内阻和界面结构，进而决定了电池容量、安全性能、充放电密度和循环性能等特性。与基膜相比，陶瓷涂覆隔膜具备如下特殊性能：

1、良好的化学稳定性：氧化铝涂层可中和电解液中游离的HF，提升电池耐酸及耐有机溶剂性能，提高了电池安全性能；

2、良好的机械性能：拉伸强度高，穿刺强度高，降低了循环过程中的机械微短路，有效提升循环寿命；

3、良好的热稳定性：氧化铝涂层具有优异的耐高温性，在180摄氏度以上还能保持隔膜完整形态热收缩率低，具有较高的破膜温度；

4、良好的电解液浸润性：与电解液相容性好，吸液率高，具有良好的吸液及保液能力。

5、高倍率性：高纯超细氧化铝在锂离子电池中可形成固溶体，提高倍率性和循环性能；

6、独特的自关断特性：保持了聚烯烃隔膜的闭孔特性，避免热失控引起安全隐患；

7、低自放电率：氧化铝涂层增加微孔曲折度，自放电低于普通隔膜；

氧化铝作为一种无机物，具有优良的热稳定性、化学惰性及电解液相溶性，是锂离子电池隔膜陶瓷涂层的理想选择。适用于隔膜涂覆的氧化铝主要具有以下性能：

1、颗粒大小适中，粒径均匀。隔膜涂覆用氧化铝粒径D50一般在0.5um左右，颗粒均匀，分散性能、悬浮性能好。颗粒大小适中、粒径均匀的氧化铝颗粒能很好地粘接到隔膜上，既耐高温绝缘，又不会堵塞隔膜孔，不影响Li+在正负极间来回运动，从而提高锂电池的安全性能和使用寿命；

2、氧化铝纯度高。隔膜涂覆用氧化铝不能引入杂质，要求纯度不低于99.99%，否则会影响电池内部环境；

3、a相氧化铝晶型结构。α-氧化铝是所有氧化铝中最稳定的物相，具有耐热性强、成型性好、晶相结构稳定、硬度高、几乎没有催化活性等特点，采用a相氧化铝生产陶瓷涂覆隔膜，可以保证陶瓷涂覆隔膜具有良好的化学稳定性、热稳定性、对电解液的相容性及浸润性。

4、安全环保。全无机成分，纯度高，无毒无害，绿色环保，符合国家标准以及国际环保要求。

二、高纯超细氧化铝在锂离子电池活性物质改性中的应用

锂离子电池活性物质的改性包括掺杂、包覆、表面氧化、还原改性几种方式，高纯超细氧化铝在锂离子电池活性物质改性中的应用主要表现在包覆和掺杂两个方面。

1、纳米氧化铝中的铝离子掺杂到钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、磷酸铁锂（ LiFePO4）、钛酸锂（Li2TiO3）、镍钴锰酸锂（NCM）、镍钴铝酸锂（NCA）等活性物质中，可以提高电池的电压，从而提高电池使用的安全性。同时，铝离子掺杂可以形成固溶体，稳定晶格结构，提高电池的倍率性能和循环性能。

（镍钴锰酸锂包覆氧化铝后电镜图）

2、用纳米氧化铝对钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂等活性物质等活性物质进行包覆，形成纳米厚度的氧化铝包覆层，可大幅度减小界面阻抗，提供额外的电子传输通道，阻止电解液对电极的侵蚀作用，并且能容纳粒子在Li+脱嵌过程中的体积变化，防止电极结构的损坏。包覆层还可以YZ氧的生成和LiPF6的分解，避免活性物质与电解液直接接触，减少电化学比容量损失，从而提高活性物质的电化学比容量，改善其循环性能，延长使用寿命。相反，过厚的包覆层则会导致电化学性能的恶化。实验表明，当氧化铝包覆量相对于LiCoO2的摩尔百分含量为1.5％时，包覆Al2O3的LiCoO2充放电性能好。

【参考文献】

[1] 杨勤峰，高虹. 锂离子电池正极材料钴酸锂的氧化铝包覆研究.

[2] 张泽波，郭鸣凤，杨瑞敏. Li-LiCoO2蓄电池循环寿命及交流阻抗研究.

[3] 新材料在线. 一张图看懂氧化铝在锂离子电池隔膜上的应用.

[4] 陈仕玉. 锂离子电池安全性添加剂.

[5] 于宾，焦晓宁. P（VDF-HFP）/Al2O3复合锂离子电池隔膜的电化学性能.

[6] 雷杰，华亮. 动力型锂离子电池正极材料磷酸铁锂包覆技术发展分析.

[7] 黎永志，王仙，刘林佩. 高电压钴酸锂的改性及其储能特性探讨.

[8] 百度百科. 氧化铝.

2020-11-06 13:46:20 479 0