本申請涉及氧化鋁產(chǎn)品的制備，尤其涉及一種具有高徑厚比的氧化鋁薄片及制備方法。

背景技術(shù)：

1、片狀氧化鋁使一種性能優(yōu)良的功能粉體材料，其具有明顯的鱗狀結(jié)構(gòu)特征和較大的徑厚比，屬于α-al2o3。片狀氧化鋁具有高硬度、高熔點、優(yōu)良的耐腐蝕、耐高溫和導熱性能高的優(yōu)點，可以被廣泛應用于精細磨料拋光、導熱填料、珠光顏料、微電子加工、功能涂料等領域。其中磨料拋光所用的片狀氧化鋁具有堅硬的晶體結(jié)構(gòu)和平齊的板狀結(jié)構(gòu)，并且片狀氧化鋁粉體的微粒排列整齊，可以增大片狀氧化鋁磨料與產(chǎn)品之間的磨擦力，這無疑加快了片狀氧化鋁磨料的磨削速度。另外與常規(guī)的納米氧化鋁相比，具有平整光滑片形表面的片狀氧化鋁對于被磨對象(如半導體硅晶片，智能手機外殼等等)來說不易劃傷，產(chǎn)品的合格品率可因此提高10％～15％。

2、目前片狀氧化鋁的制備方法主要有固相燒結(jié)法、水熱法、熔鹽法、溶膠-凝膠法等。但是這些方法所得的片狀氧化鋁的徑厚比難以達到40以上，這使得目前片狀氧化鋁的應用局限性較大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环N具有高徑厚比的氧化鋁薄片及制備方法，以解決如下技術(shù)問題：如何提高氧化鋁薄片的徑厚比。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N具有高徑厚比的氧化鋁薄片的制備方法，所述制備方法的原料包括鋁源漿體，所述鋁源漿體的化學成分包括氫氧化鋁和氧化鈉，所述氫氧化鋁的質(zhì)量濃度為100g/l～200g/l，所述氧化鈉的質(zhì)量濃度為10g/l～5g/l；所述制備方法包括：

3、將助劑和所述鋁源漿體進行攪拌混合，以得到分散體系；

4、將所述分散體系進行水熱反應，以得到前驅(qū)體漿料；

5、將所述前驅(qū)體漿料進行干燥，以得到片狀前驅(qū)體粉體；

6、將熔鹽和所述片狀前驅(qū)體粉體進行焙燒，以得到焙燒料；以及

7、將所述焙燒料進行純化處理，以得到氧化鋁薄片；

8、其中，所述助劑包括晶體生長調(diào)節(jié)劑，所述晶體生長調(diào)節(jié)劑的重量m1和所述氫氧化鋁的重量m2滿足關(guān)系式：m1:m2＝(0.2～15):100；

9、所述熔鹽的質(zhì)量m3和所述片狀前驅(qū)體粉體的重量m4滿足關(guān)系式：m3:m4＝(1:4)～(1:6)。

10、可選的，所述晶體生長調(diào)節(jié)劑包括磷酸鹽和/或鈦鹽；在所述晶體生長調(diào)節(jié)劑包括磷酸鹽的情況下，所述磷酸鹽的重量m5和所述氫氧化鋁的重量m2滿足關(guān)系式：m5:m2＝(0.1～5):100；

11、在所述晶體生長調(diào)節(jié)劑包括鈦鹽的情況下，所述鈦鹽的重量m6和所述氫氧化鋁的重量m2滿足關(guān)系式：m6:m2＝(0.1～1):100。

12、可選的，在所述晶體生長調(diào)節(jié)劑包括磷酸鹽的情況下，所述磷酸鹽包括五氧化二磷和/或十二水磷酸鈉；

13、在所述晶體生長調(diào)節(jié)劑包括鈦鹽的情況下，所述鈦鹽包括二氧化鈦和/或硫酸氧鈦。

14、可選的，所述助劑還包括分散劑，所述分散劑的重量m7和所述氫氧化鋁的重量m2滿足關(guān)系式：m7:m2＝(0.01～0.5):100；

15、所述分散劑的種類包括以下至少一種：

16、聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酸鹽和馬來酸鈉。

17、可選的，所述助劑還包括導向劑，所述導向劑的重量m8和所述氫氧化鋁的重量m2滿足關(guān)系式：m8:m2＝(0.5～10):100；

18、所述導向劑的種類包括擬薄水鋁石和/或勃姆石。

19、可選的，所述熔鹽的種類包括以下至少一種：

20、硫酸鈉、硫酸鉀、氯化鈉、氯化鉀，氟化鈉和氟化鉀。

21、可選的，所述水熱反應包括水熱升溫段和水熱保溫段，所述水熱升溫段的終點溫度為170℃～230℃，所述水熱升溫段的升溫速率為1℃/min～3℃/min，所述水熱保溫段的時間為0h～4h。

22、可選的，所述焙燒的溫度為1100℃～1350℃，所述焙燒的時間為2h～5h。

23、可選的，所述干燥的溫度＜230℃。

24、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N具有高徑厚比的氧化鋁薄片，所述氧化鋁薄片由第一方面所述的制備方法得到的，所述氧化鋁薄片的徑厚比＞40。

25、本申請實施例提供的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：

26、本申請實施例提供的一種具有高徑厚比的氧化鋁薄片的制備方法，所述制備方法的原料包括鋁源漿體，所述鋁源漿體的化學成分包括氫氧化鋁和氧化鈉，所述氫氧化鋁的質(zhì)量濃度為100g/l～200g/l，所述氧化鈉的質(zhì)量濃度為10g/l～5g/l；所述制備方法包括：將助劑和所述鋁源漿體進行攪拌混合，以得到分散體系；將所述分散體系進行水熱反應，以得到前驅(qū)體漿料；將所述前驅(qū)體漿料進行干燥，以得到片狀前驅(qū)體粉體；將熔鹽和所述片狀前驅(qū)體粉體進行焙燒，以得到焙燒料；將所述焙燒料進行純化處理，以得到氧化鋁薄片；其中，所述助劑包括晶體生長調(diào)節(jié)劑，所述晶體生長調(diào)節(jié)劑的重量m1和所述氫氧化鋁的重量m2滿足關(guān)系式：m1:m2＝(0.2～15):100；所述熔鹽的質(zhì)量m3和所述片狀前驅(qū)體粉體的重量m4滿足關(guān)系式：m3:m4＝(1:4)～(1:6)。該制備方法所使用的鋁源漿體滿足：鋁源漿體的化學成分可以包括氫氧化鋁和氧化鈉，以及氫氧化鋁的質(zhì)量濃度可以是100g/l～200g/l，所述氧化鈉的質(zhì)量濃度可以是10g/l～5g/l，可以促使該鋁源漿體有足量的氫氧化鋁和氧化鈉，從而方便后續(xù)助劑充分地與鋁源漿體結(jié)合，以得到分散體系；另外助劑可以包括晶體生長調(diào)節(jié)劑，以及晶體生長調(diào)節(jié)劑的重量m1和鋁源漿體中氫氧化鋁的總重量m2可以滿足關(guān)系式：m1:m2＝(0.2～15):100，在后續(xù)的水熱反應過程中可以使用分散體系中助劑的晶體生長調(diào)節(jié)劑來調(diào)節(jié)鋁源漿體中氫氧化鋁的平坦面的厚度，并誘導氫氧化鋁的平坦面的結(jié)晶生長，以提高氧化鋁的平坦面的徑厚比，從而可以提高氧化鋁薄片的徑厚比；另外熔鹽的質(zhì)量m3和片狀前驅(qū)體粉體的重量m4可以滿足關(guān)系式：m3:m4＝(1:4)～(1:6)，可以在焙燒階段提供足量的熔鹽，足量的熔鹽可以控制片狀前驅(qū)體粉體在焙燒階段的孿晶和附聚程度，從而可以提高片狀前驅(qū)體粉體的平坦面的徑厚比，進而提高氧化鋁薄片的徑厚比。

技術(shù)特征：

1.一種具有高徑厚比的氧化鋁薄片的制備方法，其特征在于，所述制備方法的原料包括鋁源漿體，所述鋁源漿體的化學成分包括氫氧化鋁和氧化鈉，所述氫氧化鋁的質(zhì)量濃度為100g/l～200g/l，所述氧化鈉的質(zhì)量濃度為10g/l～5g/l；所述制備方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述晶體生長調(diào)節(jié)劑包括磷酸鹽和/或鈦鹽；在所述晶體生長調(diào)節(jié)劑包括磷酸鹽的情況下，所述磷酸鹽的重量m5和所述氫氧化鋁的重量m2滿足關(guān)系式：m5:m2＝(0.1～5):100；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，在所述晶體生長調(diào)節(jié)劑包括磷酸鹽的情況下，所述磷酸鹽包括五氧化二磷和/或十二水磷酸鈉；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述助劑還包括分散劑，所述分散劑的重量m7和所述氫氧化鋁的重量m2滿足關(guān)系式：m7:m2＝(0.01～0.5):100；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述助劑還包括導向劑，所述導向劑的重量m8和所述氫氧化鋁的重量m2滿足關(guān)系式：m8:m2＝(0.5～10):100；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述熔鹽的種類包括以下至少一種：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述水熱反應包括水熱升溫段和水熱保溫段，所述水熱升溫段的終點溫度為170℃～230℃，所述水熱升溫段的升溫速率為1℃/min～3℃/min，所述水熱保溫段的時間為0h～4h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述焙燒的溫度為1100℃～1350℃，所述焙燒的時間為2h～5h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述干燥的溫度＜230℃。

10.一種具有高徑厚比的氧化鋁薄片，其特征在于，所述氧化鋁薄片由權(quán)利要求1～9任一項所述的制備方法得到的，所述氧化鋁薄片的徑厚比＞40。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及氧化鋁產(chǎn)品的制備技術(shù)領域，尤其涉及一種具有高徑厚比的氧化鋁薄片及制備方法；所制備方法包括：將助劑和鋁源漿體進行攪拌混合，以得到分散體系；將分散體系進行水熱反應，以得到前驅(qū)體漿料；將前驅(qū)體漿料進行干燥，以得到片狀前驅(qū)體粉體；將熔鹽和片狀前驅(qū)體粉體進行焙燒，以得到焙燒料；以及將焙燒料進行純化處理，以得到氧化鋁薄片；其中，助劑包括晶體生長調(diào)節(jié)劑，晶體生長調(diào)節(jié)劑的重量m1和氫氧化鋁的重量m2滿足關(guān)系式：m1:m2＝(0.2～15):100；熔鹽的質(zhì)量m3和片狀前驅(qū)體粉體的重量m4滿足關(guān)系式：m3:m4＝(1:4)～(1:6)。該制備方法可以提高氧化鋁薄片的徑厚比＞40。

技術(shù)研發(fā)人員：張麗,孟春玲,周珊,張曉強,秦煙萊,郭秀爽,王智錦
受保護的技術(shù)使用者：中鋁山東有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10