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氧化铝晶须制备方法及应用
氧化铝晶须作为陶瓷质晶须,具有高强度、高弹性模量、高温抗氧化性等优异性能,广泛应用于制备陶瓷基复合材料、金属基复合材料等领域,成为目前极有发展前途的无机盐晶须材料.下面小编简要介绍氧化铝晶须制备方法及应用.
氧化铝晶须制备方法主要有助熔剂法、湿氢法、Al-SiO2法、模板法、前驱体法等.助熔剂法是采用硫酸铝钾为原料,以硫酸钾为助熔剂,将硫酸铝钾和硫酸钾按一定比例混合研磨均匀,放入高温炉中以一定速率升至900~1200℃,焙烧2~6h,自然冷却后对产物进行溶浸处理,得到氧化铝晶须.
湿氢法是将Al粉置于Al2O3中,在适当的位置放入单晶Al2O3以诱导晶须生长,放入管式炉内,在湿氢气氛下加热至1400℃,保持2h,湿氢露点控制为-30℃.通过控制氢气露点起到对其中水蒸气含量的控制,制备得到的氧化铝晶须.
湿氢法优点是氧化铝晶须以螺旋位错机理生长,产品品质较好.缺点是露点不易控制,受环境湿度因素干扰大,且对实验设备影响很大.
目前,研究报道模板法主要是采用棉花纤维和碳纳米管为模板,制备氧化铝晶须.主要工艺过程是首先将棉花纤维浸入5%的AlCl3溶液中2min,80℃下干燥24h,放入刚玉坩锅置于烘箱中分别在800℃、1000℃和1200℃下烧制2h,即得到多晶的氧化铝陶瓷晶须.