(3)生物医药材料
在生理环境中,氧化铝生物陶瓷基本不会发生腐蚀,结构相容性较好,多孔陶瓷表面上存在交连贯通的孔隙可以长入新生组织,与机体组织之间亲密结合,并具有小摩擦系数、低磨损率、高强度等特性。因此广泛应用于临床医学领域,如人工骨、牙根种植体、药物缓释载体、内固定件、折骨夹板、关节修复体等。复合了氧化铝和氧化锆的陶瓷材料,具有韧性好、强度高等特点,是良好的牙科修复材料。
(4)催化剂
在高效催化剂的生产中,超微颗粒具有非常大的化学活性和比表面积,可显著提高催化能力和效率。纳米氧化铝因其孔分布集中、孔容大、表面积大、表面活性中心多为催化剂提供了必要的条件,可以解决催化剂的高反应活性和高选择性,因此被广泛应用于催化燃烧、石油炼制、加氢脱硫汽车尾气净化、高分子聚合物氧化、还原及合成反应的催化剂及其载体。
(5)涂层材料
纳米氧化铝可以掺到超薄的透明涂料中,喷涂在诸如塑料、漆器、金属、玻璃、硬质合金及磨光的大理石上,可提高表面的耐磨性、耐蚀性和硬度,具有防水、防火、防尘、耐磨、防污等功能,可以解决现代工业生产中由于易腐蚀管道、易磨损部件而间接影响设备使用寿命和加工产品精度等问题。如纳米氧化铝陶瓷涂层刀具结合了硬质合金材料和陶瓷材料的有点,在拥有与硬质合金材料相近的强韧性能的同时,相比未涂层刀具可提升耐磨性几倍到几十倍,并且显著提高加工效率。陶瓷涂层刀具在现代制造业中得到了迅速发展和广泛应用,在发达国家中,涂层刀具已经占据了所有刀具总量的80%以上。
(6)微电子工业
伴随着微电子工业的迅速发展,电子元件正朝着微型化发展。如制作电子陶瓷元件中的多层电容器要求尺寸应小于10 μm,多层基片应小于100 nm,且要求有良好的物理结构。常规粉末的非均匀性与颗粒尺寸成正比,且粉末的大小影响着陶瓷元件表面的粗糙度,进而影响陶瓷表面金属化导体层的均匀性和连续性。因此要保证元件有良好的物理性结构,1 μm大小的常规粉末很难达到这样的要求。只有成分均匀、单一分散、超细的纳米氧化铝粉体才能满足微电子元件的要求。
1.3 纳米氧化铝的制备方法
纳米氧化铝粉体的应用具有广阔的前景,其制备工艺一直得到广泛关注。按物质聚集状态可分为固相法、液相法、气相法。
1.3.1 固相法
(1)化学热分解法
化学热分解法是直接让含铝的无机盐固体在高温条件下分解制备纳米氧化铝。其过程很复杂且反应很难控制,纳米氧化铝很难通过此法获得。
(2)机械球磨法
机械球磨法是将原料直接放进球磨机内研磨成纳米粉体,其原理是利用物质之间的冲击作用和相互碰撞使原料粉碎,同时球磨的过程中会产生大量热量促进物料间发生化学反应,形成新的物质。机械球磨法容易引入杂质,颗粒粒度分布不均匀、形貌不规则,通常造成较大的噪音污染和环境污染,不适合大规模工业化生产。
1.3.2 液相法
(1)沉淀法
沉淀法是向金属盐溶液中添加适当的沉淀剂,得到氢氧化物沉淀,再经过滤、干烧、煅烧等工艺得到所要超细粉体的一种方法。沉淀法因设备及工艺简单、原料成本低、易于工业化,在生产高纯超细氧化铝粉体时有较大优势。
(2)水热法
水热法是指在密封的反应容器中,以水或有机溶剂为反应介质,通过对反应容器加热创造高温高压的反应环境来制备材料的方法。这种方法制备的氧化铝纳米粉体结晶良好、无团聚,但其较为复杂的工艺条件对规模化生产提出了更加严苛的要求。 沉淀法制备纳米氧化铝粉体及性能研究(3):http://www.chuibin.com/wuli/lunwen_206203.html

