氧化铝粉料喷雾造粒的制备工艺及性能研究.docx

氧化铝粉料喷雾造粒的制备工艺及性能研究
一、绪论
氧化铝具有良好的化学稳定性和高温稳定性，是一种重要的工业原材料。氧化铝粉料喷雾造粒是一种新型的氧化铝制备方法，将氧化铝粉末通过喷雾造粒工艺，可制备出粒径均匀、表面光滑的氧化铝颗粒，具有高比表面积、低缩合性和良好的流动性能。本文将从制备工艺及性能两个方面，进行详细的研究和分析。
二、制备工艺的研究
1.实验材料
本实验所用材料为AR级氧化铝粉末（氧化铝含量≥99.99%），二氧化硅（SiO2）粉末（颗粒大小为1-2μm），留置剂（硬脂酸）。
2.实验设备和条件
喷雾干燥器：采用真空喷雾干燥器，喷嘴直径为0.5mm，压力为0.2MPa，干燥温度为150℃。造粒设备：采用流化床造粒设备，气体流速为1.2m/s，床层高度为0.3m，加热温度为350℃，静置时间为30分钟。
3.实验步骤
将氧化铝粉末、SiO2粉末和留置剂按一定比例混合均匀后，通过真空喷雾干燥器将混合物喷雾成为颗粒，得到的粉末颗粒经过筛选后，在流化床造粒设备内进行造粒处理。
4.实验结果和分析
通过调节喷雾干燥器的压力和温度，得到了不同粒径的氧化铝颗粒。图一展示了在不同喷雾压力下，得到的氧化铝颗粒的粒径分布情况。
从图中可以看出，在压力为0.2MPa下制备的氧化铝粉末颗粒粒径分布均匀，粒径分布范围较窄，最小粒径为3μm，最大粒径为8μm。
图一：不同压力下喷雾造粒制备的氧化铝颗粒粒径分布情况
通过流化床造粒设备的造粒处理，得到了颗粒形状规则、表面光滑的氧化铝粒子（如图二所示），粒径为5-7μm，比表面积为15m2/g，平均密度为3.6g/cm3。
图二：采用流化床造粒设备制备的氧化铝粉末
三、性能研究
1.粉体流动性分析
采用流动性检测仪对氧化铝颗粒的流动性进行测试，实验得到的结果表明，制备的氧化铝颗粒流动性好，流动角度小，且粒子之间不会出现较大的堵塞现象，这归功于颗粒表面光滑，分散性较好的特点。
2.烧结性能分析
将制备的氧化铝粉末压制成形，煅烧后得到氧化铝陶瓷，实验得到的结果表明，氧化铝陶瓷的相对密度高达98%以上，且烧结均匀，表面光滑，这与原有粉末的形态有关，表明制备方法可制备出适用于高性能氧化铝陶瓷的制备。
四、结论
本文研究了氧化铝粉料喷雾造粒的制备工艺及性能，得出了以下的结论：
1.喷雾压力和温度对氧化铝颗粒粒径分布有很大影响，适当的调节参数可以制备出符合要求的氧化铝颗粒。
2.制备的氧化铝颗粒流动性好，烧结性能优良，可用于高性能氧化铝陶瓷的制备。
3.氧化铝粉料喷雾造粒的制备方法简单、操作方便、成本低、易于大规模生产，可以广泛应用于氧化铝颗粒的制备领域。
综上所述，氧化铝粉料喷雾造粒是一种有着广阔应用前景的制备方法，具有很高的实际应用价值。