CN101818028A - 一种固-固相合成三氧化二铝基抛光粉的工艺方法 - Google Patents
一种固-固相合成三氧化二铝基抛光粉的工艺方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101818028A CN101818028A CN200910153569A CN200910153569A CN101818028A CN 101818028 A CN101818028 A CN 101818028A CN 200910153569 A CN200910153569 A CN 200910153569A CN 200910153569 A CN200910153569 A CN 200910153569A CN 101818028 A CN101818028 A CN 101818028A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polishing powder
- solid
- product
- precursor
- aluminum nitrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 25
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 16
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims abstract 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 10
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 6
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 4
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 claims description 2
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 claims 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 claims 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 15
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 abstract 1
- 239000011049 pearl Substances 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- -1 pottery Substances 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N triton Chemical compound [3H+] GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N 0.000 description 2
- 241000024287 Areas Species 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 159000000013 aluminium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910000329 aluminium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 1
- 239000010437 gem Substances 0.000 description 1
- 229910001751 gemstone Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000004530 micro-emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000009686 powder production technique Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种三氧化二铝基抛光粉的工艺方法。其特点是:采用固-固相合成的方法制备三氧化二铝基抛光粉,以固体硝酸铝为主要原料,加入占硝酸铝质量2.5-10%的有机酸作为助燃剂,再加入占前两者质量总和的0.1-1%的表面活性剂作为分散剂,研磨均匀;将研磨后的混合物在70-100℃下烘干2-6h后,得到目标产物的前驱物;将前驱物放入马弗炉中,缓慢升温至950-1300℃,煅烧0.5-2h,自然冷却,用气流粉碎或者球磨后,得到氧化铝产物。本方法不使用任何溶剂,不使用溶剂、无废液排放、工艺过程简单、能耗低等优点,符合绿色化学要求。本工艺获得的产品可以应用在珍珠、玛瑙、工艺品、光盘表面等诸多材料的表面抛光。
Description
技术领域
本发明属于材料化学领域,具体涉及一种固-固相合成三氧化二铝基抛光粉的工艺方法。该抛光粉可用于珍珠、玛瑙、工艺品、光盘等材质的表面抛光处理。
背景技术
随着高科技的发展,抛光粉被广泛应用于高科技领域和高精密功能性材料的抛光领域,如光电信息材料、集成电路中的光掩模、高密度记录磁盘玻璃基板的制造等。为了达到高精密功能性材料所要求的表面形态,对抛光粉产品的物性也提出了更高的要求,其制备工艺也在相应地变化。目前我国抛光粉行业在制备工艺、性能和应用等方面还存在着诸多问题,因此,探索一类新型的抛光粉,详细研究它们性质之间的相互关系、最佳匹配、最佳工艺条件等就成为抛光粉行业技术研究的重点。同时,随着我国不断加强环保意识及能源意识,探索一类生产工艺简单、生产及使用过程环保、产品性能稳定且生产成本低、用量少的一类抛光粉已成为抛光粉行业的当务之急。
α型三氧化二铝超细材料具有晶相稳定、硬度高、尺寸分布窄等优点,被广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。近年来,将三氧化二铝材料应用在抛光材料领域,已经表现出诸多优异性能,同国内外主流的氧化铈基抛光材料相比,具有硬度、粒径大小等更容易调解,粒径分布窄,密度较轻且大小可控,成本较低等特点,若用它取代或部分取代主流的氧化铈基抛光材料,则可以获得更好的抛光效果,而且原料及生产成本低廉,达到同样抛光效果消耗的抛光粉量更少,由此可以带来经济效益和社会效益,符合我国当前可持续发展的经济战略。
工业制备α-Al2O3材料的方法主要有拜尔法、烧结法和连混法,这些方法获得的产品大多存在晶体内部缺陷,不能够作为抛光粉使用。实验室往往采用溶胶-凝胶法、反相微乳液法、爆轰法、水热合成法等,但这些方法大多只停留在实验探索阶段,工艺重复性差、合成效率低下、产品晶形单一;有些方法的设备投资和维护费高过且安全性差,很难实现工业化;还有的方法存在工艺复杂、条件苛刻、使用了大量的有机溶剂,产生严重污染等问题,严重束缚着三氧化二铝基抛光粉的推广使用。并且,由于抛光粉行业对抛光粉的粒径分布、硬度、悬浮性、密度等指标都有特殊的要求,且不同的应用领域要求也不一样,因此,要实现对上述指标的控制,必须对现有的三氧化二铝生产工艺进行全面改进,对影响上述指标的各个因素进行深入地探讨,从物理、化学、化工、材料、表面及胶体等多科学角度出发,深入探讨产物形成的内部机理,对制备条件、工艺参数对产物物性的控制规律进行总结,结合实际生产经验,探索出一条现代化的三氧化二铝基抛光粉生产工艺,达到产物物性可控、能源高效利用、生产过程环保、产品性能稳定等要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效低耗合成三氧化二铝基抛光粉的方法。采用本发明的制备方法,所获得的三氧化二铝基抛光粉,在高温条件下具有粒径均一、分散性好和硬度高等特点。同时,本方法不使用任何溶剂,可以节省资源,降低对环境的污染,符合绿色化学要求。
本发明采用固相燃烧反应制得三氧化二铝基抛光粉产品,具体步骤为:以含铝盐作为铝源,加入有机物作为助燃剂,加入表面活性剂作为分散剂,通过研磨干燥后获得前驱物。将获得的前驱物高温煅烧,获得最后的产品。根据不同领域对抛光粉的粒径大小、尺寸分布、硬度、密度、表面电荷情况、悬浮性等方面的要求,调整原料的配比,可以实现对粒度大小、分布及产物形状等人为调控。
本发明具体是通过如下步骤实现的:
1)称取一定量的硝酸铝,加入占硝酸铝质量的0.1-1%的表面活性剂作为分散剂,搅拌均匀;
2)向体系中加入占硝酸铝质量的2.5~10%的有机小分子作为助燃剂,并充分研磨,使体系分散均匀;
3)将上述混合物在70-100℃下烘干2-6h后,得到目标产物的前驱物;
4)将前驱物干燥后,转入坩埚内,放入马弗炉中,缓慢升温到950-1300℃,煅烧0.5-2h,自然冷却,用气流粉碎机粉碎或者球磨机球磨后,即获得三氧化二铝基抛光粉。
有益效果
本发明的制备方法具有如下优点:
1、实现三氧化二铝基抛光粉的高效低耗生产,在生产过程中不使用任何溶剂、无废液排放、能耗低,生产成本低廉。
2、通过固相燃烧反应获得了一系列性能稳定、分散性好、粒径均一、硬度高的纯相三氧化二铝基抛光粉,产物的粒径及形状人为可控,能够应用于水晶、玻璃、宝石、精密材料等领域。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1:
称取硝酸铝100g作为铝源,加入0.1g聚乙二醇,搅拌均匀后,再加入10g甘氨酸作为助燃剂,搅拌研磨获得前驱物。将前驱物100℃条件下烘干2小时后,再在1000℃下煅烧1小时。自然冷却,用球磨机粉碎,即得到三氧化二铝基抛光粉,此产物的粒径约为100nm。
实施例2:
称取硝酸铝100g作为铝源,加入0.1g曲拉通x-100,搅拌均匀后,再加入5g草酸酸作为助燃剂,搅拌研磨获得前驱物。将前驱物90℃条件下烘干5小时后,再在950℃下煅烧1小时。自然冷却,用气流粉碎机粉碎,即得到三氧化二铝基抛光粉,此产物的粒径约为90nm。
实施例3
称取硝酸铝100g作为铝源,加入0.5g曲拉通x-100,搅拌均匀后,再加入10g柠檬酸作为助燃剂,搅拌研磨获得前驱物。将前驱物70℃条件下烘干6小时后,再在1000℃下煅烧0.5小时。自然冷却,用气流粉碎机粉碎,即得到三氧化二铝基抛光粉,此产物的粒径约为60nm。
实施例4
称取硝酸铝100g作为铝源,加入1g土温-60,搅拌均匀后,再加入2.5g月桂酸作为助燃剂,搅拌研磨获得前驱物。将前驱物90℃条件下烘干5小时后,再在1300℃下煅烧2小时。自然冷却,用球磨机粉碎,即得到三氧化二铝基抛光粉,此产物的粒径约为100nm。
Claims (4)
1.一种三氧化二铝基抛光粉的制备方法,其特在于采用固-固相合成的方法进行制备,具体步骤为:
称取一定量的硝酸铝,加入占硝酸铝质量2.5-10%的有机酸作为助燃剂,再加入占前两者质量总和的0.1-1%的表面活性剂作为分散剂,研磨均匀;将研磨后的混合物在70-100℃下烘干2-6h后,得到目标产物的前驱物;将前驱物放入马弗炉中,缓慢升温至950-1300℃,煅烧0.5-2h,自然冷却,用气流粉碎或者球磨后,即获得产物。
2.如权利要求1所述的三氧化二铝基抛光粉的制备方法,其特征在于所述的小分子物质助燃剂是草酸,甘氨酸、柠檬酸,月桂酸或其混合物。
3.如权利要求1所述的三氧化二铝基抛光粉制备方法,其特征在于所述的表面活性剂为非离子表面活性剂或阳离子表面活性剂。
4.如权利要求1所述的三氧化二铝基抛光粉的制备方法,其特征在于产物的粉碎采用球磨机或气流粉碎机来实现。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200910153569A CN101818028A (zh) | 2009-10-20 | 2009-10-20 | 一种固-固相合成三氧化二铝基抛光粉的工艺方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200910153569A CN101818028A (zh) | 2009-10-20 | 2009-10-20 | 一种固-固相合成三氧化二铝基抛光粉的工艺方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101818028A true CN101818028A (zh) | 2010-09-01 |
Family
ID=42653308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200910153569A Pending CN101818028A (zh) | 2009-10-20 | 2009-10-20 | 一种固-固相合成三氧化二铝基抛光粉的工艺方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101818028A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103952083A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-30 | 贵州亿科新材料有限公司 | 一种硬质高岭土生产抛光粉的方法 |
CN114940886A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-08-26 | 浙江大学 | 纳米氧化铝磨粒、制备方法、应用和含该磨粒的碳化硅抛光液 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4011099A (en) * | 1975-11-07 | 1977-03-08 | Monsanto Company | Preparation of damage-free surface on alpha-alumina |
US20020055324A1 (en) * | 2000-09-21 | 2002-05-09 | Wacker Siltronic Gesellschaft Fur Halbleitermaterialien Ag | Process for polishing silicon wafers |
US6494928B1 (en) * | 2001-05-25 | 2002-12-17 | Minebea Co., Ltd. | Polishing compound for sheet metal coating |
-
2009
- 2009-10-20 CN CN200910153569A patent/CN101818028A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4011099A (en) * | 1975-11-07 | 1977-03-08 | Monsanto Company | Preparation of damage-free surface on alpha-alumina |
US20020055324A1 (en) * | 2000-09-21 | 2002-05-09 | Wacker Siltronic Gesellschaft Fur Halbleitermaterialien Ag | Process for polishing silicon wafers |
US6494928B1 (en) * | 2001-05-25 | 2002-12-17 | Minebea Co., Ltd. | Polishing compound for sheet metal coating |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
尹晓光等: "α-Al2O3 纳米片的自燃烧法控制合成及其抛光性能", 《物理化学学报》 * |
陆大年: "《表面活性剂化学及纺织助剂》", 31 March 2009, 中国纺织出版社 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103952083A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-30 | 贵州亿科新材料有限公司 | 一种硬质高岭土生产抛光粉的方法 |
CN103952083B (zh) * | 2014-04-09 | 2016-04-27 | 贵州亿科新材料有限公司 | 一种硬质高岭土生产抛光粉的方法 |
CN114940886A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-08-26 | 浙江大学 | 纳米氧化铝磨粒、制备方法、应用和含该磨粒的碳化硅抛光液 |
CN114940886B (zh) * | 2022-04-28 | 2023-09-05 | 浙江大学 | 纳米氧化铝磨粒、制备方法、应用和含该磨粒的碳化硅抛光液 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104829218B (zh) | 一种双峰活性氧化铝微粉及其制备方法 | |
CN105417562B (zh) | 一种水热法合成α‑氧化铝的制备方法 | |
CN103724012A (zh) | 一种包含锆氧化物的组合物制成的微球及其制备方法 | |
CN109835929A (zh) | 一种用匣钵煅烧制备片状α-氧化铝粉体的方法 | |
CN108002828B (zh) | 一种等离子喷涂用ysz陶瓷造粒粉及其制备方法 | |
CN102329524A (zh) | 一种基于凹凸棒石固载的高耐候性复合颜料的制备方法 | |
CN104030709B (zh) | 加热炉高温纳米辐射涂层及其制备工艺 | |
CN106431370B (zh) | 以铝铬渣为主料的合成莫来石原料及其制备方法 | |
CN106365673A (zh) | 低温速烧轻质日用陶瓷及其制作工艺 | |
CN102659392A (zh) | 一种黑色陶瓷用煅烧氧化铝粉的制备方法 | |
CN103059737A (zh) | 一种高抛光速率稀土抛光粉的制备方法 | |
CN102491788B (zh) | 快烧复相微晶无光面釉釉浆及其应用 | |
CN104031439A (zh) | 耐高温纳米黑体涂层及其制备工艺 | |
CN104177070A (zh) | 微晶锆铝复合磨介的制备方法 | |
CN101818028A (zh) | 一种固-固相合成三氧化二铝基抛光粉的工艺方法 | |
CN110078120A (zh) | 一种基于超临界分散焙烧的氧化钇稳定氧化锆粉体的制备方法 | |
CN111718186B (zh) | 颗粒尺寸可调的zta陶瓷微珠的制备方法 | |
CN108658578A (zh) | 一种装饰性多彩陶瓷材料的制备方法 | |
CN103755386B (zh) | 一种以红土为主要原料制备的陶瓷硅铁红色料 | |
CN102061108A (zh) | 一种叶腊石微粉增白工艺 | |
CN103755387B (zh) | 一种以红层泥岩为主要原料制备的陶瓷硅铁红色料 | |
CN101337808B (zh) | 陶瓷膜支撑体用α-氧化铝粉制备工艺 | |
CN101417255B (zh) | 一种金红石矿料加工工艺 | |
CN108101583A (zh) | 一种利用红砂土制备微晶红釉的方法 | |
CN109266041B (zh) | 一种致密稳定型陶瓷色料的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100901 |