氣相法氧化鋁作為一種重要的功能性納米粉體材料,在粉末涂料、隔熱材料、陶瓷、新能源材料等領域中均有著廣泛的應用。目前,由于其價格較高,在一定程度上限制了其應用,國外公司如贏創德固賽和卡博特公司都有氣相氧化鋁產品在售,國內外市場需求量持續增長。國內企業涉足該領域較晚,目前僅有少數企業能夠生產氣相氧化鋁產品,無論是產量還是產品品質都有著很大的提升空間。

氣相納米氧化鋁
通常,氣相氧化鋁是利用AICl3氣體在氫氧焰中燃燒,經高溫水解而生成的一種蓬松的白色粉末,原生粒徑在7~40 nm之間,粒子之間不是孤立存在,而是團聚成幾百納米大小的軟團聚“顆粒”,也就是所說的“附聚體”。氣相法合成的氧化鋁具有顆粒細、純度高、良好的分散性以及表面帶正電性的特性,顆粒間堆密度低,相較于常規氧化鋁粉體可滿足一些領域的特殊需求。
目前,氣相氧化鋁的一大應用趨勢是用于新能源領域。例如將氣相氧化鋁摻雜到電池材料中,由于其比表面積大,且有著類似于氣相二氧化硅的“附聚體”絮狀蓬松連接結構,這種獨特的組織結構能更有效地抑制高電壓狀態下電極材料微裂紋的形成和擴展,且能夠耐受電解液的侵蝕,從而抑制表面降解,提高電池性能的穩定性。此外,在隔膜涂覆領域也有著突出的應用效果。

氣相氧化鋁的附聚體結構
不過氣相法雖然反應速度快,能實現連續化生產,而且制造的納米粉體具備更良好的性質,但氣相法反應在高溫下瞬間完成,要求反應物料在極短的時間內達到微觀上的均勻混合,對反應器的型式、設備的材質、加熱方式、進料方式均有很高的要求。雖然目前的許多氣相合成方法可以制備出納米粉體,但能夠制備出效果好、結構穩定成本低的粉體卻十分不易。由于氧化鋁和二氧化硅的物性有較大的差異,所以即使當前氣相二氧化硅的生產已十分成熟,采用類似原理生產氧化鋁卻會遇到諸多困難,其產業化仍是一大痛點。
在即將到來的4月17-19日,于無錫舉辦的“2023年全國氧化鋁粉體與制品創新發展論壇(第七屆)”上,粉體圈邀請了來自廣州匯富研究院有限公司的段先健博士,分享報告“氣相法氧化鋁的制備及其在新能源材料中的應用”。報告將重點介紹氣相法氧化鋁的制備工藝、產品特性及其應用。主要內容如下:1)公司簡介;2)氣相法氧化鋁制備工藝介紹;3)氣相法氧化鋁的特性;4)氣相法氧化鋁在新能源領域中的應用。如果您對相關內容感興趣,請千萬不要錯過!
報告人簡介

段先健:廣州匯富研究院有限公司副總經理,工學博士,正高級工程師。長期從事氣相法納米粉體制備、表面改性及應用研究,在超細粉體的制備及應用方面申請國家發明專利30余項,申請國際專利3項,獲得國家專利優秀獎2項。參與多項國際、國家及團體標準的制修訂工作;參與10余項國家、省、市科技項目的研究,榮獲中石化聯合會科技進步一等獎、廣東省科技進步三等獎、湖北省科技進步三等獎、廣州市科技進步二等獎等榮譽。
無錫氧化鋁論壇會務組
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作者:粉體圈
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