中國粉體網訊 氧化鋁是一種常見的氧化物陶瓷材料，具有熔點高、硬度大、強度高和耐腐蝕等特點，是一種工業上極為常用的原材料。
01.片狀形貌有“多香”
氧化鋁作為粉體材料，形貌會對其發揮的性能產生重要的影響。在諸多形貌的氧化鋁產品中，片狀氧化鋁具備獨特的性質。
首先，從結構上來說，作為具有良好二維平面結構的材料，片狀氧化鋁最顯著的特點就是具有較小的厚度和較大的粒徑，在一定程度上兼有了納米和微米粉體的雙重功效，可以在厚度方向達到納米級，而粒徑方向達到微米級別。
從性能來看，片狀氧化鋁具備了氧化鋁的一切優異性能，更是因為其特有的二維片狀結構使其具有光滑的表面和適中的表面活性，能夠對光線有良好的反射能力和與其它活性基團的良好結合性。
此外，片狀氧化鋁還在吸附能力、屏蔽效應、附著能力等方面有良好性能，這一系列的特性進一步地拓展了片狀氧化鋁在生產生活中的應用。在價格上，片狀氧化鋁是冶金級氧化鋁的數十倍，附加值極高。
02.從珠光顏料到半導體拋光：關鍵應用
由于具有特有的性質，片狀氧化鋁可以應用在珠光顏料、化妝品、填充材料、陶瓷增韌、研磨拋光等領域。
珠光顏料
珠光顏料是一種在光線照射下顯現出彩色珠光效應的特殊顏料，彩色珠光效應產生是由于光線在片層基質中經過無數次散射、折射導致的。隨著全球對珠光顏料需求的不斷擴大，研究人員對其基材的探索工作也在不斷的深入，人們發現人工合成的片狀氧化鋁在珠光顏料領域具有諸多優點。片狀氧化鋁結構穩定，且沒有顏色，表面平整光滑，耐高溫，是替代天然云母片的選擇。
化妝品領域
化妝品是人們生活的必需品，因化妝品與人體接觸，所以制作化妝品的顏料不僅需要引人注目，還要結構穩定，無毒無害，不容易被人體吸收。而Al2O3恰好滿足這點，經研究發現Al2O3還具有良好的延展性和吸附能力，可以緊緊地附著在皮膚表面。用于制作化妝品的片狀氧化鋁也有一定的要求，片狀氧化鋁的理想厚度是0.2～1μm，粒徑為2～40μm。
導熱填料
隨著電子設備的制程日益先進，單位面積產生的熱量也逐漸增加，如果不能及時散熱可能對電子設備造成不可挽回的損失。導熱填料是散熱模塊的重要組成部分。而片狀氧化鋁因其高導熱性能，可以作為導熱填料，與聚合物復合材料一起，有效地提高散熱效率，保證設備的正常運行。
陶瓷增韌劑
氧化鋁因其優異的性能而成為應用最廣泛和研究最多的結構陶瓷之一。然而，其固有的脆性是其致命的缺點，這阻礙了它的廣泛應用。如何提高其斷裂韌性和抗彎強度一直是材料研究者面臨的難題。將片狀氧化鋁作為第二相增韌劑加入到陶瓷中，可以起到增加裂紋偏轉和橋聯的作用，從而顯著提高陶瓷的斷裂韌性。
拋光材料
片狀氧化鋁具有較大的硬度，且粒徑分布較為集中，因此能夠制成性能優良的拋光粉，這類拋光粉可以應用在電子顯示器件的拋光，也可以運用在陶瓷的拋光和高精密鏡頭玻璃表面的拋光。而且由于片狀氧化鋁在液體介質中具有良好的分散性和平行排列性，以及很好的光澤度和光線反射能力，可以讓片狀氧化鋁的上下兩個表面基本平行于被拋光物體的表面，避免損傷劃傷拋光體表面。
03.合成路徑與技術
片狀氧化鋁制備方法有很多，最常用的有以下幾種：
熔鹽法
熔鹽法是合成片狀氧化鋁最常用的方法，它是利用可溶性鹽在一定溫度下融化充當反應介質，使反應物在鹽中進行反應，反應完成后，再用水等溶劑洗去產物附著的鹽即可得到產品。由于熔鹽在融化后，流動性比較好，可以有效降低反應的溫度和時間。熔鹽法另一大優點在于，可以有效控制產物的形貌。目前片狀、針狀、等軸的粉體都可以通過熔鹽法制備。利用熔鹽法制備的片狀粉體顆粒比較均勻，粒徑分布范圍較窄，而且粉體不易產生團聚現象。
水熱法
水熱法是指在密封的環境下提供特定的壓力與溫度，以水溶液或醇溶液作溶劑，讓物質在高壓釜內成核、生長的方法，反應結束后將目標物質分離得到最終產物。目前水熱法已成功制備出包括氧化鋁在內的多種晶體。水熱法相比于其他粉體制備方法具有突出優點，體現在產物具有良好分散性，形貌完整度好等方面。不同水熱條件下得到的目標產物形貌不一致，目前已經制備出的氧化鋁有如下幾種形貌：菱形狀、六角片狀、纖維狀、雙錐狀、六棱柱狀等。
高溫燒結法
由于Al2O3的熔點高達2050℃，所以想要單純依靠高溫燒結法制備出有工業價值的片狀氧化鋁顯然不可能。實驗發現，在高溫燒結的過程中加入一些添加劑不但可以有效降低燒結溫度，還可以有利于Al2O3的各向異性生長。但這些添加劑對于高純度的片狀Al2O3來說，屬于雜質，添加后會使制備出的片狀氧化鋁表面變得粗糙，粒徑也會變得不均勻。
溶膠-凝膠法
溶膠-凝膠法也是制備片狀氧化物的重要方法。它是將氧化物的前驅體制成溶膠，沉積到基片上得到薄膜，再將得到的薄膜進行煅燒，得到想要的氧化物。在片狀氧化鋁的制備中，這種方法通常與熔鹽法相結合，通過煅燒溶膠狀前驅體Al(OH)3制得所需的Al2O3。通過這種方法制備的Al2O3，粒徑容易控制，因此廣泛應用于工業中。
目前，制備片狀氧化鋁最廣泛的方式是熔鹽法和溶膠-凝膠法。其中，熔鹽法具有工藝簡單、制備溫度低、保溫時間短、合成的粉體化學成分均勻、晶體形貌好、物相純度高等優點，而采用溶膠凝膠法搭配熔鹽法制備片狀氧化鋁不僅可以實現更好的均勻性，而且操作流程簡單，反應易于控制，適用于大規模工業生產。
參考來源：
[1]陳宏.熔鹽法制備片狀氧化鋁及其形貌控制
[2]邵云龍.復合熔鹽調控制備大徑厚比片狀氧化鋁的研究
[3]王子濠.片狀氧化鋁微粉制備及其導熱和珠光性能研究
[4]趙月紅.珠光顏料用片狀氧化鋁合成工藝優化及應用研究
（中國粉體網/山川）
注：圖片非商業用途，存在侵權告知刪除
