發(fā)布時(shí)間：2020/9/27 11:12:14

活性氧化鋁，又名活性礬土，英文名稱(chēng)為Activated alumina。在催化劑中使用氧化鋁的通常專(zhuān)稱(chēng)為“活性氧化鋁”，它是一種多孔性、高分散度的固體材料，有很大的表面積。

氧化鋁，俗稱(chēng)礬土，化學(xué)式為Al2O3。白色粉末，密度3.9～4.0g/cm3，熔點(diǎn)2050℃，沸點(diǎn)2980℃。其不溶于水，能緩慢溶于濃硫酸。其可用于煉制金屬鋁，也是制坩堝、瓷器、耐火材料和人造寶石的原料。

活性氧化鋁一般由氫氧化鋁加熱脫水制得。氫氧化鋁也稱(chēng)水合氧化鋁，其化學(xué)組成為Al2O3·nH2O，通常按所含結(jié)晶水?dāng)?shù)目不同，可分為三水氧化鋁和一水氧化鋁。氫氧化鋁加熱脫水后，可以得到γ-Al2O3。即通常所講的活性氧化鋁。

對(duì)α-Al2O3集合體的充分細(xì)磨可破壞其聚集狀態(tài)而使其成為無(wú)孔隙的原晶，這時(shí)顆粒尺寸意味著接近其晶粒尺寸�；钚匝趸�鋁就是經(jīng)過(guò)充分細(xì)磨，以原晶尺寸小于1μm的α-Al2O3為基本組成(20%到>90%)的煅燒氧化鋁。在生產(chǎn)活性氧化鋁時(shí)，通常需要強(qiáng)力研磨如在陶瓷內(nèi)襯的球磨機(jī)中以陶瓷球作研磨介質(zhì)干法研磨24小時(shí)以上。之所以稱(chēng)其為活性氧化鋁通常是指它們燒結(jié)時(shí)容易達(dá)到高的燒結(jié)密度，但燒結(jié)溫度卻比低活性的α-Al2O3粉體低100-200℃;同時(shí)也意味有在合成耐火原料時(shí)或于耐火材料基質(zhì)中易于與其它組分發(fā)生反應(yīng)和燒結(jié)，如與基質(zhì)中的粘土形成莫來(lái)石結(jié)合，與鋁酸鈣水泥反應(yīng)形成CA6、與MgO反應(yīng)生成尖晶石等。

由燒結(jié)理論可知，晶粒尺極大地影響開(kāi)始階段的燒結(jié)速率即晶粒之間頸部的形成與成長(zhǎng)。若晶粒尺寸減小為原尺寸的1/10 

(例如從5μm減小為0.5μm)，燒結(jié)將容易進(jìn)行1000 倍到10000倍.這就說(shuō)明了活性氧化鋁具有高的熱活性之原因。

研磨過(guò)程要消耗大量的能量，所以粉越細(xì)，其價(jià)格也越高。硅微粉〔碳化硅或金屬硅生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的霧狀SiO2)的出現(xiàn)為開(kāi)發(fā)低水分、低水泥和超低水泥澆注料做出了極大貢獻(xiàn)，但這種活性SiO2也限制了澆注料的使用溫度。如果沒(méi)有活性氧化鋁的開(kāi)發(fā)成功，現(xiàn)代耐火澆注料行業(yè)也不可能發(fā)展如此迅速，使用溫度也不會(huì)超過(guò)1600℃。

一般而言，根據(jù)顆粒尺寸分布(Particle size distribution簡(jiǎn)寫(xiě)為PSD)形態(tài)可將粉體分為兩類(lèi)：一類(lèi)具有單峰PSD,即在粒度分布曲線(xiàn)上只有圍繞某一個(gè)特殊粒度(接近但不一定是的D50)的峰值：另一類(lèi)則是具有多峰的PSD,即PSD曲線(xiàn)上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的分布峰(如圖4-12所示)。無(wú)論是單峰還是雙峰，通常PSD范圍越廣，粉料堆積密度或坯體密度也就越大.單峰及窄范圍的PSD粉料，其堆積密度低。

活性氧化鋁當(dāng)然也有以上兩種類(lèi)型。單峰活性氧化鋁的特點(diǎn)是含<1μm的粒子(≈原晶尺寸)百分?jǐn)?shù)較高(>80%)，因而具有較高的活性，它們顆粒尺寸(≈晶粒尺寸)的平均值在0.3-0.5μm附近。這種活性氧化鋁坯體密度較低，通常只有α-Al2O3理論密度(3.98g/cm3)的54%-55%，但其1500-1600℃燒后密度卻可以達(dá)到理論密度的98%，甚至更高。借助諸如聚磷酸鈉之類(lèi)的分散劑，單峰活性氧化鋁在水中很容易完全分散。多蜂活性氧化鋁中小于1μm的活性粒子的含量變化較大。通常在20%-7O%之間�；钚粤Ｗ拥臄�(shù)量與較大粒子(>1μm)的數(shù)量比例決定其空隙填充能力和活性。對(duì)多峰活性氧化鋁而言，中位徑D50只能表示其細(xì)度，而不是表征其特性的參數(shù)。多峰活性氧化鋁的生坯密度通常可以達(dá)到理論值的62%-68%顯然高于單峰活性氧化鋁。多峰活性氧化鋁所能達(dá)到的燒結(jié)密度取決于其活性。采用較高活性的多峰氧化鋁進(jìn)行壓制和燒成時(shí)，盡管其燒結(jié)溫度比完全致密化單峰活性氧化鋁高100-150℃，但其燒后密度也只有理論值的94%-96%,由于細(xì)微顆粒容易從較大顆粒上脫離，因此多峰活性氧化鋁在水中易分散。

多峰活性氧化鋁大范圍的PSD使得α-Al2O3微粉能夠填充到耐火磚和澆注料的骨料間隙和大顆粒粉體粒子之間所殘留的空隙中。因而用于澆注料時(shí)，要達(dá)到同樣的流動(dòng)性但水的加入量卻可以減少4%-5%。 

在澆注料的基質(zhì)中，多峰活性氧化鋁在大顆粒之間起潤(rùn)滑劑的作用，可大程度地減少澆注料的松散現(xiàn)象，即使在受到強(qiáng)力混合或泵送時(shí)，粗顆粒之間也可保持相互分離。

總之，高性能的活性氧化鋁在不定形耐火材料配料中能帶來(lái)以下好處：提高坯體密度、流動(dòng)性、強(qiáng)度，提高—次莫來(lái)石生成量等，降低加水量和氣孔率。

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