高端粉体——高纯氧化铝-沈阳佳美机械-贾工18540392125

一直以来，科学研究领域对高纯氧化铝的定义一直有不同意见，这缘于部分从业人员认为纯度在3N及以上即可被称为高纯氧化铝；另一部分人则认为纯度达到4N及以上才被称为高纯氧化铝。随着高纯氧化铝的制备提纯技术的迅猛发展，以及更高纯度产品的普遍应用，现代工业对高纯氧化铝性能提出了更高的要求，尤其在纯度和粒度方面提出了更严苛的要求，显然，3N级已不适归于“高纯”系列，故目前大部分人认同高纯氧化铝一般指纯度达4N级以上（纯度≥99.99%）、粒度细且均匀的氧化铝粉体这一概念。

基于纯度高和粒度均匀的特性，高纯氧化铝具有高硬度、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。

（1）按照纯度分类

按照纯度，主要分为低端（4N，纯度99.99%）、中端（4N5，纯度99.995%）和高端（5N，纯度99.999%）级别。4N级高纯氧化铝主要用于荧光粉，5N级高纯氧化铝则用于蓝宝石晶体、锂电池隔膜、透明陶瓷、PDP荧光粉及一些高性能材料。

（2）根据晶型分类

高纯氧化铝可分为α晶型、β晶型、γ晶型，不同晶型高纯氧化铝应用领域不同。

α晶型的高纯氧化铝可用于制作陶瓷，其制作的透明陶瓷性能优于传统不透明陶瓷，也可用于制作灯管从而代替石英玻璃，在电子领域也可用于制作基片，其陶瓷材料生物相容性良好，对人体无害，在医学领域可作为人造牙、骨骼等。

β晶型的氧化铝的离子导电能力强，可作为高蓄电量钠/硫蓄电池的电解质，有研究者研究了放电深度和温度对钠/硫蓄电池内阻的影响，研究表明除放电深度达100%时，内阻随温度降低而升高，当放电深度约为7%～57%时钠/硫蓄电池性能最佳。高品质的高纯氧化铝可用于制作激光晶体，而激光晶体的性能由氧化铝的品质决定。

γ晶型高纯氧化铝具有良好的催化性能，可作为纯净的催化剂以满足反应无杂质引入的要求。

高纯氧化铝中的痕量杂质元素大多以氧化物的形式存在于氧化铝中，例如：Na2O、K2O、SiO2、Fe2O3、MgO、CuO、CaO等等。由于杂质元素的存在会严重影响高纯氧化铝的物化性质，如：铁杂质元素的存在会使用氧化铝制备的发光材料的发光性能下降，钠和硅会分别导致氧化铝烧结瓷体介质损耗和烧结性能下降，以及氧化镁和氧化钙含量增多会使氧化铝减少等等，从而使高纯氧化铝无论是在使用范围还是使用环境方面大大受限。因此，各国的科研工作者对如何制备高纯氧化铝的工艺越来越重视。
高纯氧化铝粉体制备方法可分为三大类：液相法、气相法、固相法，具体而言主要有改良拜耳法、硫酸铝铵热解法、碳酸铝铵热解法、醇铝水解法、直接水解法、溶胶凝胶法、水热合成法、沉淀法、微乳液法、等离子体法、喷雾热分解法等。

随着新材料产业的快速发展，基于无比优越的热学、光学、力学性能，目前高纯氧化铝粉体作为一种精细化工产品在国内外发展极为迅速，已经被广泛应用于航天航空、半导体、核能、能源、冶金、电子电工、生物医疗、化学化工等众多工程领域。

高纯氧化铝的纯度、晶型、粒径及比表面积不同，它的应用也不同，高纯α-Al2O3用途十分广泛，可用作陶瓷材料（如：透明陶瓷、陶瓷膜、陶瓷刀具）、涂层材料（如：金属、电池、电极等）、医用材料（如：人造骨骼、牙齿、关节）及复合材料（如：耐火材料、军用设备、吸附剂）等；高纯γ-Al2O3在石油炼制和化工中常被用来作催化剂，在实验室中可被用来作吸水吸潮的中性干燥剂，而且使用后可再生重复使用（175℃以下加热6-8h），它的干燥能力不亚于P2O5。