氧化鋁有多種不同的類型，通例的氧化鋁與其余金屬氧化物一樣，自身的硬度大，熔點高，機械強度好，且耐腐化抗氧化。片狀氧化鋁還因其奇特的片狀結構跟晶體外形，從而具備了微米粉體跟納米資料的雙重特點。它屬于α-Al2O3，存在明顯的鱗狀結構特點跟較大的徑厚比。

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目前，片狀氧化鋁晶粒的徑向標準個別為5-50 μm，厚度個別在100-500 nm之間，晶型發育良好的微粒還表示出規矩的六角形貌。

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示例：片狀氧化鋁的微觀形貌

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　　一、片狀氧化鋁的性質與利用

1、磨料拋光液

對資料加工行業來說，無論是資料的拋光，還是電子產品的精巧打磨，都離不開磨料。

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氧化鋁又稱為剛玉，摩氏硬度9，存在很大的硬度，十分適合當研磨資料。而片狀氧化鋁通例的納米氧化鋁，其平坦潤滑的片形名義對被磨對象(如半導體硅晶片，智能手機外殼等等)來說不易劃傷，產品的及格品率可因此進步10％至15％。所以，片狀氧化鋁已經成為了高精巧微電子行業，寶石加產業跟金屬陶瓷行業的新寵。

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圖1：片狀氧化鋁可用于手機金屬外殼拋光

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2、珠光顏料

目前利用多的珠光顏料常用天然云母薄片造出。但天然云母薄片常含有有色雜質離子，分別較為艱苦，且其過厚的邊沿會使珠光顏料易產生散射景象，對其視覺后果造成不良的影響。

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人工合成的片狀氧化鋁陶瓷體，存在天然云母無奈獲得的設計自由度跟物理化學機能。在合成進程中，可能消除或把持雜質的引入，同時使產品存在狹小的粒度跟厚度散布，大的徑厚比，多少乎完全無色跟潤滑平坦的名義，而且這種氧化鋁在水中存在良好的疏散性。因此，它是珠光顏料幻想的底材。

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圖

　　2: 片狀氧化鋁用于作為珠光顏料的基材

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以片狀氧化鋁為基體，在其名義包覆一層或多層高折射率的金屬氧化物(如二氧化鈦、氧化鐵等)，就可能制備出機能優良的珠光顏料。這種珠光顏料豈但可能施展出云母鈦珠光顏料的優點，還可能彌補其不足，充分體現珠光顏料的各種機能。而且，與云母鈦珠光顏料比較，它用較少的著色量就可達到雷同的后果。

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3、 化妝品

片狀氧化鋁存在較小的粒度跟厚度散布以及較大的徑厚比，它的化學機能牢固，多少乎無色而且名義潤滑平坦，在水中存在良好的疏散性，為重要的是，這種粉體無毒無味，因此也被普遍利用于化妝品范疇。

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片狀氧化鋁作為一種可能改進化妝品導熱性的增加劑，不僅可能使化妝品顯現出較高的光澤度跟晶瑩的色彩閉會，而且貼服在皮膚名義有著很好的舒服度。它有著優勝的鋪展性跟粘附機能，可能有效的避免油脂分泌或皮膚出汗造成的粉妝脫落。

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圖3 ：減少因氣象熱脫妝困擾

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4、功能涂膜

機能優勝的片狀氧化鋁無團聚景象，且存在良好的附著力，易于與其余功能微粉相結合，制備成出各種前景誘人的新型功能涂膜。比方用于隱形飛機的功能涂膜可能接收電波以避免被雷達搜查到；

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此外，氧化鋁涂膜還有阻隔紫外線，進行光催化等功能，因此在太陽能電板上也有著不錯的利用前景。

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圖4 ：片狀氧化鋁用于太陽能電板

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5、無機填充劑

作為填充劑是片狀氧化鋁早的利用之一，它被勝利地用作聚合物的填料，以加強其熱導率。

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氧化鋁的熱導率比有機聚合物高很多，在聚合物中增加一定量的片狀氧化鋁，就可能形成氧化鋁網絡。該網絡可能把大局部熱量傳出，因此用這種聚合物一陶瓷復合資料制備的電子元件的壽命可能大大進步，片狀氧化鋁的直徑越大，所形成網絡的節點越少，導熱后果就越好。

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圖5：片狀氧化鋁用于聚合物填料，進步電子元件散熱才干

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6、用作增韌劑

將片狀氧化鋁作為第二相增韌劑加入到陶瓷中，可能起到增加裂紋偏轉跟橋聯作用，對進步陶瓷的斷裂韌性有明顯的后果。采取引入片狀氧化鋁晶種的方法，在熱壓燒結的前提下可制備出斷裂強度為600MPa，斷裂韌性為7.9MPa·m1/2的存在異向成長晶粒的Al203陶瓷。

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圖6：片狀氧化鋁用于結構陶瓷增韌

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除了在氧化鋁陶瓷中引入片狀晶，在其余陶瓷的制備中加入片狀氧化鋁也能很好地進步資料的機能。比方在X-sialon中加入28vol％的片狀氧化鋁后，韌性可能從1.77 MPa·m1/2增加到4.16 MPa·m1/2，并且彈性模量也隨著片晶的增加而增加；在Ti02中加入30vol％的片狀氧化鋁后，斷裂韌性從2.4 MPa·m1/2增加到3.3 MPa·m1/2，斷裂強度也從215MPa增加到265MPa。

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　　二、片狀氧化鋁的制備工藝

片狀氧化鋁的制備可能通過很多方法，重要有熔鹽法、水熱(醇熱)法、涂膜法、機械法以及液相間接制備法等。

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1、熔鹽法

將所需組分的反應物與2種鹽依照一定比例混淆，而后在高于鹽的熔點的溫度下進行煅燒，因為氧化物從新排布并敏捷擴散到液態鹽中進行反應而生成產物，冷卻后經去離子水蕩滌除去其中的鹽分得到污濁產物的一種粉體合成方法。

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舉例：熔鹽法是制備片狀氧化鋁常用的方法。Shinobu等以硫酸鋁為初始資料，利用硫酸鈉或者硫酸鉀為熔鹽，在高溫下煅燒即可得到片狀氧化鋁。發明以硫酸鋁經900℃煅燒得到的為初始原料能得到粒徑為3.7～5μ

　　M、厚度為0．3μm的片狀氧化鋁單晶顆粒，若以硫酸鋁為原料，則得到片狀氧化鋁的團聚體。

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特點：在熔鹽法制備片狀α-Al2O3時可能通過晶種的加人量、熔鹽用量以及煅燒的溫度跟時光等參數對粉體的形貌進行把持。該法的毛病是，有些熔鹽存在毒性，其揮發物也可能腐化或沾染爐體。另外，如何進步摻雜的均勻性也是熔鹽法所面臨的問題。

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2、水熱(醇熱)法

水熱法是指在密閉的壓力環境下，以水作為溶劑，讓物質在高溫高壓的容器(高壓釜)中進行成核，成長結晶，以此生成所需產物的一類化學反應。到目前為止，用水熱法已制備出了百余種晶體，包含硫化鎘，祖母綠，氧化鋅，氧化鋁等多種用處普遍的高機能資料。

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舉例：水熱結晶是片狀氧化鋁早期的常用制備方法。Yasuo等將氧化鋁用球磨機研磨成亞微級顆粒(粒徑≤1.0μ m)，并將其在堿液中進行水熱結晶，制備出厚度小于0.1μm的氧化鋁片晶。

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特點：水熱法的優點是粒子純度高、疏散性好且晶形好。其毛病是：反應周期長，反應進程需在封閉的體系中進行。另外，水熱法有高溫高壓步驟，因此對生產設備的依附性比較強。

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3、涂膜法

涂膜法是利用前驅體配制成溶膠，將溶膠涂覆到存在潤滑名義的基體資料上，經干燥、剝離，即得片狀粉體資料。為了使片狀粉體的利用范疇更普遍，還可能進行燒結。

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舉例：才田健二等利用pH為3～5的氧化鋁溶膠，采取提拉法制膜，干燥后將膜剝離，于350℃燒結6h，而后在1000℃燒結2h，得到了粒徑30μ

　　M、厚為1.2μm的片狀氧化鋁陶瓷體。

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特點：通過涂膜法得到的粉體若作為產品直接利用，存在一定的優勝性。因為其雜質少，片的名義潤滑，片的各種參數(如大小、厚度、化學組成等)在工藝上也易于把持，而且只須要簡單的設備跟步驟就可能做出來。但所得的粉體機械強度不高，粒度散布范疇較寬，須要分級處理才干達到利用者的請求。

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4、機械法

機械法是利用機械力使按～定比例的粉末機械混淆，在長時光運行進程中，粉末在研磨介質的重復沖撞下，經歷重復擠壓、冷焊及破碎進程，成為彌散散布的超細粒子的方法。

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舉例：機械法也可能用來制備片狀氧化鋁陶瓷體。例如Asher Ne-sin申請的一項中采取研磨工藝，將焙燒氧化鋁研磨，所得產物進行水力淘析，除去研磨產生的渺小碎片后，得到的六角形片狀氧化鋁可能用作拋光粉。

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特點：機械法操作簡單、本錢低，但制得的粉體純度低。同時，因為機械力作用導致顆粒結構跟物理化學性質的變更使晶體組織不易把持。

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5、液相間接制備法

液相間接制備法是以可溶性鋁鹽或氫氧化鋁為原料，在液相中積淀或結晶、干燥得到氧化鋁前驅體，再經高溫煅燒實現α相轉變的方法。該法可能克服水熱法中須要高溫高壓的毛病。液相間接制備法中重要的是溶膠一凝膠法。

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舉例：Richard F．Hill等以一水軟鋁石跟氫氟酸為原料，通過溶膠一凝膠法在1100℃制備出直徑大于25μm的片狀α-Al2O3周振君等在此基本上，通過把持溶膠的pH值以及凝膠中AlF3的含量，在1100℃下保溫180min制得了直徑為2μm的板狀Al2O3。

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特點：跟水熱法類似，液相間接法也利用了液相合成出的粉體純度高，疏散性好的特點。

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6、溶膠一凝膠跟熔鹽結正當

除以上方法外，一些學者還將其中的兩種結合起來，如新田勝久等將溶膠一凝膠法跟熔鹽法結合起來從而克服了熔鹽法中摻雜均勻性不高的毛病，在制備片狀氧化鋁方面獲得了很好的結果。

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舉例：他將水溶性鋁鹽、金屬碳酸鹽、堿金屬硫酸鹽、鈦鹽跟磷酸或磷酸鹽制成含水解產物的懸浮體或凝膠，通過蒸發干燥該懸浮體或凝膠。并在900～1400℃下熔鹽處理干燥產物得到一種固體，經水洗、過濾跟干燥，制得均勻粒徑為5～60μ

　　M、厚度小于1μ

　　M、徑厚比大于20的片狀氧化鋁。

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特點：與其它方法制得的片狀氧化鋁比較，該法制得的粉體六角形貌、均勻，名義潤滑，多少乎無色，不孿晶跟團聚景象，輕易在水中疏散，并且輕易被金屬氧化物涂敷，可能很好天時用到珠光顏料中。

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參考資料

1、片狀氧化鋁的發展進程與利用前景，湖北產業大學，王玲等著

2、片狀氧化鋁的制備及利用，上海大學，張倩影等著

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