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锂电池用纳米氧化铝Al2O3

锂电池用纳米氧化铝Al2O3
锂电池用纳米氧化铝Al2O3

锂电池用纳米氧化铝(Al2O3 VK-L30D)

在锂离子电池充放电过程中,锂离子在正负极材料中反复嵌入与脱嵌,使LiCo02活性材料的结构在多次收缩和膨胀后发生改变,同时导致LiCoO2发生层间松动而脱落,使内阻增大,电化学比容量减小。在LiCoO2表面包覆一层Al2O3(VK-L30D)可避免LiCo02与电解液直接接触,减少电化学比容量损失,从而提高LiCoO2的电化学比容量,改善其循环性能,延长使用寿命。

当电池充至高压时,LiCoOu结构中的大量的C00 将会变成Co4 ,Co4 的形成将导致氧缺陷的形成,这将会减弱过渡金属与氧之间的束缚力,从而使Co4 溶入电解液中。在LiCoO2表面包覆Al2O3(VK-L30D)后,在充放电过程中LiCoO2与Al2o3(VK-L30D)接触的界面结构将会发生重排,从而减少氧缺陷的形成,相应地提高材料的结构稳定性。另一方面如果材料直接与电解液接触,强氧化性的C04 将会与电解液发生反应从而导致容量损失。包覆Al2O3(VK-L30D)后可避免LiCoO2

与电解液直接接触,减少容量损失,从而提高Li.Coo2材料的电化学比容量,改善其循环性

Al2O3(VK-L30D)包覆量相对于L~CoO2的摩尔百分含量为1.5 mol%时,包覆Al2O3(VK-L30D)的LiCo02粉末的充放电性能最好,

纳米三氧化二铝的应用及研究进展

纳米三氧化二铝的应用及研究进展应化100130139 吕进 摘要:本文主要简述三氧化二铝的催化原理和他的结构、组成。简述其制备的方法和表征以及其使用情况。总的说来,三氧化二铝的制备分别有以下几中方法:碱法生产三氧化二铝;酸法生产三氧化二铝;电热法生产三氧化二铝。三氧化二铝的性质,包括比表面积、孔结构、晶体结构和形貌等,主要由其制备方法决定.。氧化铝包括了α型氧化铝和γ氧化铝。 关键词:三氧化二铝,催化原理,制备,表征,球花型介孔A12O3,X-射线衍射(XRD),Pt/A12O3的制备 Nano 3 oxidation the application and research progress Applied Chemistry 100130139 LV Jin Abstract: this paper mainly discusses the catalytic principle and his 3 oxidation 2 aluminium structure, composition. Briefly introduces the preparation and characterization of the method and the use. On the whole, the preparation of the 3 oxidation 2 aluminium respectively in the following methods: 3 oxidation 2 aluminium production process; Acid production by 3 oxidation 2 aluminium; Electric heating method production 3 oxidation 2 aluminium. 3 oxidation the properties, including specific surface area, pore structure, crystal structure and morphology, mainly by its preparation methods decision.. Alumina including α type alumina and gamma alumina. Key words:3 oxidation 2 aluminium, catalytic principle, preparation, characterization, the ball pattern mesoporous A12O3, X-ray diffraction (XRD), Pt/A12O3 preparation 1 组成 1 活性组分:三氧化二铝2载体:负载型催化剂3助催化剂: α-A12O3,γ- A12O3 2 结构 在α型氧化铝的晶格中,氧离子为六方紧密堆积,铝离子对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心 3 催化原理 具有良好的孔径分布、较大的孔容和比表面积以及多种晶型的不同性能 4 制备 4.1 碱法生产A12O3 碱法的基本原理是使矿石中的A12O3与碱在一定条件下生成铝酸钠进入溶液,从而与二氧化硅和氧化铁等杂质分离,然后再使纯净的铝酸钠溶液分解析出Al(oH)3,经高温锻烧制得成品A12O3。 碱法生产A12O3又可分为拜耳法、烧结法、联合法。 4.2 酸法生产A1203 酸法是用适当的无机酸处理矿石使产生的相应铝盐(如AIC13、A12(S04)3、Al州03)3)进入溶液中,矿石中的氧化硅不与酸作用而残留于渣中;将铝盐进一步净化除铁后,使之分解得到Ab03。该法需要昂贵的耐酸设备,且所使用的酸回收十分困难,所以难以 用于大规模的工业化生产

纳米氧化铝的研究进展

1.5纳米氧化铝的研究进展 1.5.1氧化铝的性质 氧化铝是化学键力很强的离子键化合物。它有八种同质异形晶体:Q、B、Y、0、 q、8、K、X-A1203,其中主要的也是在工业中得到重要应用的是Q.A1203、B.A1203 和Y.A1203---种晶型。Y—A1203为低温稳定相,Q.A1203是熔点2050。C以下唯一的在任 何温度下都会稳定存在的相态,其它相态均为过渡相或不稳定相【74】。 Y.A1203属于立方晶系,尖晶石型结构,其中氧原子呈面心立方密堆积,铝原子不 规则地排列在由氧原子围成的八面体和四面体孔穴中。它的密度为3.30.3.639/cm3,只在 低温下稳定,在高温下不稳定,它不溶于水,但溶于酸或碱。y.A1203比表面很大,约 为200.600m2/g,具有强的吸附能力和催化活性,广泛用于吸附剂、催化剂和催化剂载体[751 O B.A1203是一种氧化铝含量很高的多铝酸盐,它的化学组成可近似地用RO.6A1203 或R20.1 1A1203来表示(RO为碱土金属氧化物,R20为碱金属氧化物),其结构由碱土 金属或碱金属离子层尖晶石结构单元交替堆积而成,氧离子排列成立方密堆积结构,Na+ 完全包含在垂直于c轴的松散堆积平面内,在这个平面内可以很快扩散,呈现离子型导电,称钠离子导体。因此,13.A1203是一类重要的固体电解质【75J。 Q.A1203属于三方晶系,刚玉型结构,该结构可以看成氧离子按六方紧密排列,即ABABAB一二层重复型,而铝离子有序的填充于2/3的八面体间隙中,使其化学式成为A1203。Q.A1203熔点为2050。C,密度为3.90-4.019/cm3,模氏硬度为9。它的化学性质 稳定,不溶于水,也不溶于酸或碱,耐腐蚀且电绝缘性好,广泛应用于高硬度研磨材料、陶瓷材料、耐火材料和集成电路的基板等【75,76】。

纳米三氧化二铝粉体的制备与应用进展

2011年6月北京化工大学北方学院JUN.2011 北京化工大学北方学院NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY 2008级纳米材料课程论文 题目: 纳米三氧化二铝的制备与应用进展 学院:理工学院专业:应用化学班级: 学号:姓名: 指导教师: 2011年6月6日

文献综述 前言 纳米材料一般是指在一维尺度小于100nm,并且具有常规材料和常规微细粉末材料所不具有的多种反常特性的一类材料。作为纳米材料的一种,Al2O3拥有小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应一切特殊性质,所以具备特殊的光电特性、高磁阻现象、非线性电阻现象、在高温下仍具有的高强度、高韧、稳定性好等奇异特性,从而使Al2O3近年来备受关注研究并且在催化、滤光、光吸收、医药、磁介质及新材料等领域有广阔的应用前景[1]。 近年来从用途大体可以把氧化铝分为两类:第一类是用作电解铝生产的冶金氧化铝,随着氧化铝材料的广泛应用该类氧化铝占产量的大多数;第二类为非冶金氧化铝,主要包括非冶金用的氢氧化铝和氧化铝,也是通常所说的特种氧化铝,因其作用不同而与冶金氧化铝有较大的区别,主要表现在纯度、化学成分、形貌、形态等方面。由于粒径细小,纳米氧化铝可用来制作人造宝石、分析试剂以及纳米级催化剂和载体,用于发光材料可较大的提高其发光强度,对陶瓷、橡胶增韧,要比普通氧化铝高出数倍,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳等。纳米氧化铝已用于YGA激光器的主要部件和集成电路基板,并用在涂料中来提高耐磨性[2]。随着人们对自身健康的关注和环保意识的增强,绿色化学理念正在材料制备与应用领域备受关注[3]。

非金属矿物制品行业概述

第一章非金属矿物制品行业概述 1定义 一般认为,非金属矿,即非金属矿物材料,是指以非金属矿物和岩石为基本或主要原料,通过深加工或精加工制备的具有一定功能的现代新材料,它是无机非金属材料的一种,如功能填料和颜料、摩擦材料、密封材料、保温隔热材料、电功能材料、吸附催化材料、环保材料、胶凝与流变材料、聚合物/纳米黏土复合材料、建筑装饰材料等。而非金属矿物制品则是以这些非金属矿物材料经过进一步加工形成的产品。例如我们常见的建筑材料、玻璃、人造金刚石、磨料磨具、石棉制品等。 2 发展历史 3 特征 现代非金属矿物制品具有以下主要特征: 1、原料或主要组分为非金属矿物或经过选矿或初加工的非金属矿物。 2、一般来说,与同样用非金属矿物为原料生产的硅酸盐材料(水泥、玻璃、陶瓷等)以及无机化工产品(如硫化钡、氯化钡、碳酸锶、氧化铝等)不同,非金属矿物没有完全改变非金属矿物原料或主要组分的物理、化学特性或结构特征。 3、非金属矿物制品是通过深加工或精加工制备的功能性制品。因此,非金属矿物制品具有一定的技术含量和明确的用途,不能直接应用的原矿和初加工产品不属于非金属矿物制品的范畴。当然,深加工或精加工是一个相对的概念,随着科学技术的发展和社会的进步,其内涵也将发生变化。 4 分类

非金属矿物制品一般按照不同的特征分为如下几类:①水泥制品和石棉水泥制品业。包括水泥制品业、砼结构构件制造业、石棉水泥制品业、其他水泥制品业等。②砖瓦、石灰和轻质建筑材料制造业。包括砖瓦制造业、石灰制造业、建筑用石加工业、轻质建筑材料制造业、防水密封建筑材料制造业、隔热保温材料制造业、其他砖瓦、石灰和轻质建筑材料制品等。③玻璃及玻璃制品业。包括建筑用玻璃制品业、工业技术用玻璃制造业、光学玻璃制造业、玻璃仪器制造业、日用玻璃制品业、玻璃保温容器制造业、其他玻璃及玻璃制品业等。④陶瓷制品业。包括建筑、卫生陶瓷制造业、工业用陶瓷制造业、日用陶瓷制造业、其他陶瓷制品业等。⑤耐火材料制品业。包括石棉制品业、云母制品业、其他耐火材料制品业等。⑥石墨及碳素制品业。包括冶金用碳素制品业、电工用碳素制品业、其他石墨及碳素制品业等。⑦矿物纤维及其制品业。包括玻璃纤维及其制品业、玻璃钢制品业、其他矿物纤维及其制品业等。⑧其他类未包括的非金属矿物制品业。包括砂轮、油石、砂布、砂纸、金钢砂等磨具、磨料的制造,晶体材料的生产等。 5用途 非金属矿物制品是人类利用最早的。原始人使用的石斧、石刀等都是用无机非金属矿物或者岩石材料制备的。但是,在现代科技革命和新兴产业发展之前的人类文明进化过程中,基本上是以金属材料为主导,随着现代科技进步、人类生活水平的提高和环境保护意识的觉醒,开创了应用非金属制品的新时代。 目前,非金属矿物制品广泛应用于化工、机械、能源、汽车、轻工、食品加工、冶金、建材等传统产业以及航空

纳米级氧化铝

纳米级氧化铝 纳米氧化铝显白色蓬松粉末状态,晶型是γ-Al2O3。粒径是20nm;比表面积≥230m2/g。粒度分布均匀、纯度高、极好分散,其比表面高,具有耐高温的惰性,高活性,属活性氧化铝;多孔性;硬度高、尺寸稳定性好,可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。极好分散,在溶剂水里面;溶剂?乙醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、?乙二醇单丁醚、丙酮、丁酮、苯、二甲苯内,不需加分散剂,搅拌搅拌即可以充分的分散均匀。在环氧树脂,塑料等中,极好添加使用。 透明陶瓷:高压钠灯灯管、EP-ROM窗口;化妆品填料;单晶、红宝石、蓝宝石、白宝石、钇铝石榴石;高强度氧化铝陶瓷、C基板、封装材料、刀具、高纯坩埚、绕线轴、轰击靶、炉管;精密抛光材料、玻璃制品、金属制品、半导体材料、塑料、磁带、打磨带;涂料、橡胶、塑料耐磨增强材料、高级耐水材料;气相沉积材料、荧光材料、特种玻璃、复合材料和树脂材料;催化剂、催化载体、分析试剂;宇航飞机机翼前缘。 行业领导者 上海那博化工科技有限公司于2012 年在上海市嘉定区建成,成为那博化工在中国的综合服务平台,并辐射至亚太区众多客户。那博化工致力于通过品牌、产品及服务,为涂料、塑料、造纸和特殊用品市场创造更好的、更令人满意的价值。 那博研发团队优势 从概念到商业化应用,那博的技术团队帮助客户快速实现产品的商业化应用。 ? 通过提升产品设计以改进性能 ? 更短的加工周期以提高生产力 ? 成本优势和出众的性能 ?领先的实验设备 消费者 作为精细化工行业的重要原料供应商,我们在纳米技术领域有着独到的见解。我们愿用专业的知识给您最中肯的建议,帮您选择最适合您的技术解决方案。 商业伙伴 我们的承诺是理解客户,提供卓越的产品、服务和整体价值,在满足您的独特需要的同时,为您的企业的快速成长贡献自己的绵薄之力。

我国分子筛行业发展趋势分析pdf

我国分子筛行业发展趋势分析 作者:席晓晨、鲁向前 狭义上讲,分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐,它具有由硅氧四面体SiO 4通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小(通常为0.3-2.0nm)的和铝氧四面体AlO 4 孔道和空隙体系,从而具有筛分分子的特性。广义上讲,分子筛是具有规则而均匀孔道结构的多孔化合物或多孔材料。根据分子筛孔径的大小划分,分别有小于2nm、2-50nm和大于50nm的分子筛,分别称为微孔、介孔和大孔分子筛。从发展过程看,分子筛主要经历了传统沸石、介孔材料和复合分子筛三个阶段。随着研究的深入, 人们发现分子筛的骨架硅或铝也可由Fe、Cr、Ge、Ti、Mn、Co、Zn、Be、Cu 等原子取代,其孔径和孔腔也可达到2nm以上。分子筛同时又经历了从低硅到高硅,从无机多孔骨架到金属有机多孔骨架的发展历程。 1、国外分子筛研究开发的简要回顾与展望:分子筛是一种战略新材料 1.1 国外开发进展简要回顾 上世纪50年代(1954年),美国联合碳化学公司(UCC)首次开发出合成沸石分子筛,称为第一代沸石分子筛。 上世纪70年代(1972年),美国Mobil公司的研究人员开发出由Zeolites Socony Mobil缩写命名的ZSM系列高硅铝比沸石分子筛,称为第二代沸石分子筛。 上世纪80年代(1984年),美国联合碳化学公司(UCC)的研究人员将硅元素引入AlPO-4分子筛中合成出一系列磷酸硅铝分子筛(SAPO),称为第三代沸石分子筛。 上世纪90年代(1992年),美国Mobil公司的研究人员采用较长链烷烃或芳烃的季铵盐阳离子表面活性剂作为模板剂首次合成出MCM系大孔径分子筛。 据国际分子筛学会(IZA)的统计:1970年微孔化合物的结构类型共有27种,1978年上升为38种,1988年上升至64种,1996年又上升至98种,2003年已达145种1。截止2005年2月,已达到169种2。由于骨架组成元素的大量扩展(从沸石的1徐如人、庞文琴等著:《分子筛与多孔材料化学》第1章第1页,科学出版社,2004年3月第一版。

纳米氧化铝的研究

纳米氧化铝的研究及应用 [摘要] 纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术,纳米科学与技术将对其他学科、产业和社会产生深远的影响。文章概述了纳米氧化铝的结构、性能、用途、制备等方面,更深入地了解了纳米氧化铝材料,并展望了纳米氧化铝材料的应用前景。 [关键字] 纳米氧化铝结构性能用途制备方法 [前言] 近年来, 纳米氧化铝材料备受到人们普遍关注,其广阔的应用前景引起了世界各国科技界和产业界的高度关注,因此作为21世纪具有发展前途的功能材料和结构材料之一,纳米氧化铝材料一直都是纳米材料研究领域的热点。 1 纳米氧化铝的结构与性质 Al2O3有很多同质异晶体,常见的有三种,即:α- Al2O3、β- Al2O3、γ- Al2O3。除β- Al2O3是含钠离子的Na2O-11Al2O3外,其他几种都是Al2O3的变体。β- Al2O3、γ- Al2O3晶型在1000~1600℃条件下,几乎全部转变为α- Al2O3。 ①α-Al2O3 α- Al2O3为自然界中唯一存在的晶型,俗称刚玉。天然刚玉一般都含有微量元素杂质,主要有铬、钛等因而带有不同颜色。刚玉的晶体形态常呈桶状、柱状或板状,晶形大都完整,具玻璃光泽。α- Al2O3

属六方晶系,氧离子近似于六方密堆排列,即ABAB???二层重复型。在每一晶胞中有4个铝离子进入空隙,下图为α- Al2O3结构中铝离子填入氧离子紧密堆积所形成的八面体间隙。 由于具有较高的熔点、优良的耐热性和耐 磨性,α- Al2O3被广泛的应用在结构与功 能陶瓷中。 ②β- Al2O3 β- Al2O3是一种含量很高的多铝酸盐矿物,它不是一种纯的氧化铝,其化学组成可近似用MeO-6 Al2O3和Me2O-11Al2O3表示(MeO 指CaO、BaO、SrO等碱土金属氧化物;Me2O指的是Na2O、K2O、Li2O)。β- Al2O3(Me2O-11Al2O3)由[NaO]-层和[Al11O12]+类型尖晶石单元交叠堆积而成,氧离子排列成立方密堆积,钠离子完全包含在[Na0]-层平面内,并且可以很快扩散。适当条件下,它具有很高的离子电导率,因而被广泛地应用于电子手表、电子照相机、听诊器和心脏起博器的生产中。 ③γ- Al2O3 γ- Al2O3是最常见的过渡型氧化铝,属立方晶系,为尖晶石结构,在自然界中是不存在的物质。由氧离子形成立方密堆积,Al3+填充在间隙中。γ- Al2O3得密度为3.42~3.62g/ cm3,在1000℃时可以缓慢的转变为α- Al2O3,是水铝矿(Al2O3?H2O或Al2O3?3H2O)或氢氧化铝在加热中生成的过渡氧化铝物质。γ相粒子主要用途是作为催化剂的载体,目前多采用在γ相中添加稀土元素等微量元素来改善它的表面

浙江省新材料产业发展调查报告

浙江省新材料产业发展调查报告 一、浙江省新材料产业发展的现状及存在问题 目前材料产业已占全省区域经济总量的16.01%,总体销售规模近200亿元、出现了一批在全国具有“独创性”和“垄断性”的企业和新材料产品,这批企业成长性好,发展后劲足,产品技术含量高。特别是其中的民营企业,通过充分发挥市场机制作用,以高校和科研院所为依托,走产学研联合开发的道路,大力开发生产了一批技术含量高,市场潜力大的新材料产品,与上下游产业相互交融,逐渐形成新的产业链,使产业结构呈现出横向扩展的特色。新材料产业成为我省传统产业改造的重要突破口,在特种金属材料生产、塑料改性、精细化工产品结构调整,建材产品更新换代、轻纺传统工业产品提档升级等方面发挥了重要作用,特别是以纳米材料与技术为代表的新材料的发展,已成为我省产品工业结构调整的重要切入点。我省新材料产业具有几大明显的产业优势: (一)磁性材料:是国内第一大磁性材料生产省份。其中永磁铁氧体(产量占全国64%),稀土永磁材料、软磁铁氧体材料等三大系列有明显的产业竞争优势,东磁集团已成为亚洲最大铁氧体生产企业,产量全国第一。天通股份公司、宁波科达磁性材料公司的软磁铁氧体材料产量位居亚洲前列。随着磁性材料下游IT、汽车、机械等行业迅速发展,具有优异产品性能和广泛应用领域的我省磁性材料产业,发展前景诱人。 (二)电子工业用有色金属材料:我省拥有众多的铜材加工企业,开发成功的高精度电子铜带已成为我国电子工业所需的高导电、高导热、低成本的新型铜基材料,解决了电子工业一直依赖进口的发展瓶颈。 (三)单晶材料:硅材料产业在全国居于领先地位,浙江大学海纳半导体公司将形成近十亿产值的生产规模,成为世界十大硅片供应商;信息产业的基础材料之一——金属酸锂单晶材料的生产,我省也在全国占有重要一席位置。 (四)有机硅材料:以有机硅为基础材料的各类产品如硅橡胶、硅油、硅酮胶、有机硅涂料、有机硅表面活性剂等在我省均有生产。浙江新安化工集团已具有5000吨(在建一万吨)甲基硅烷单体生产能力;杭州之江有机硅化工有限公司生产的硅酮胶,产量达到全国首位,质量与世界名牌GE、道康宁公司产品齐平。 (五)工程塑料:我省是塑料大省,在我省沿海地区形成了塑料加工产业带,并具有全国最大的余姚塑料交易市场,带动了阻燃剂等相关材料及领域的发展。我省有机氟材料产量全国领先。 (六)新型建筑材料:我省建筑新材料产业的规模企业众多,拥有全国最大的钢结构生产基地和混凝土外加剂生产企业,保温节能材料生产在国内也占有重要地位,作为新型墙体材料推广应用的混凝土多孔砖发展迅速,并由我省的相关单位制订混凝土多孔砖的国家标准规范。 (七)纳米材料:浙江省是全国纳米材料产业化最早的省份,目前涉及纳米材料生产与应用开发的企业有数十家,如浙江华特实业集团公司、浙江超微细化工有限公司等,在纳米磁性材料和纳米粉体制备以及纳米材料在高分子、陶瓷、纺织品、涂料、化学电源、电子与功能材料、建筑材料等产业中的应用等方面取得较多的研究成果,实现了产业化。

涂层纳米功能材料(一)

涂层纳米功能材料(一) 摘要:纳米材料复合涂层的结构和特性是纳米科技中的重要研究课题,本文重点讨论了制造技术的新观念,纳米材料的完美定律,涂层材料的发展前景,纳米场发射特性等。进而,讨论重要的物理理论研究的热点-电子强关联体系和软凝聚态问题。展现了涂层材料科学与技术的深刻理论内容和重要的发展前景。 关键词:纳米涂层;场发射;电子强关联;软凝聚态物质2003年在国际和中国都发生了具有突发性的灾难事件,但中国的GDP仍以9.1%的高速度在增长,达到了人民币11.6万亿元,其中第二产业贡献4万多亿元。中国现今的第二产业主要领域是冶金、制造和信息,在世界的地位是大加工厂,也是大市场。在国际竞争中所以有优势是中国的劳动力廉价,这个优势我们能保持多久?我们还注意到与化工有关的产品中,我们的生产效率是国际发达国家的5%,能耗是3倍,环境的破坏是9倍。这就是我们所付出的代价。不论形势如何严峻,21世纪是中华民族振兴的机遇期,制造业绝对是一个极其重要的领域,是个急速发展变化的领域。2003年3月国际真空学会执委会在北京举行,会议上讨论了将原来的冶金专委会改名为“表面工程专委会”,当时也考虑了另一个名字“涂层专委会”,我想用涂层材料更合适,含有继承性和变革性。20世纪70年代曾经说成是塑料年代,此后塑料科技和工业迅速崛起,极大地改变了人类社会。继而是信息时代,通信网、计算机网、万维网、智能网,信息流,日新月异地改变着人类的生活和观念。我们这个时代是高速发展的时代,技术和观念都在与时俱进地改变着。本世纪初兴起了纳米科技,促进其到来的是由于微电子小型化的发展趋势,推动科技发展进入纳米时代1],不仅电子学将进入纳电子学领域,物理学进入介观物理领域,各类科技,包括生物医学等都在探索纳米结构与特性。涂层和表面改性越来越多地增加了纳米科技的内容,这是一种低维材料的制造和加工科技,将是制造技术的主流,将迅速地改变传统制造技术的方法、理论和观念,作为现今国际上的制造大国,世界加工厂,我们更应该注意研究制造技术的发展和未来。1突破传统制造技术的观念 纳米科技研究的内容主要是在原子、分子尺度上构造材料和器件,测量表征其结构和特性,探索、发现新现象、新规律和应用领域。与我们熟悉传统的相比,纳米材料和器件具有显著的维数效应和尺寸效应。近几年来,在纳米材料制造方面做了大量的研究工作,在纳米粒子粉材的制造,以及材料结构和特性测量、表征上取得了显著成果2~7]。接下来深入到纳米线、纳米管和纳米带的研究8~14],出现了一些成功有效的制造方法,发现了一些惊人的结构和特性。在此基础上,发展了纳米复合材料的研究,展现了非常有希望的应用前景15~17]。近来人们在纳米科技初期成果的基础上挑战某些产品的传统加工技术,比如Al组件的快速加工。T.B.Sercombe等人报道了快速加工铝(Al)组件的新方法18],这个方法的主要特征是用快速成型技术先形成树脂键合件,然后在氮气氛中分解其键和第二次渗入铝合金。在热处理过程中,铝与氮反应形成氮化铝骨架,在渗透过程中得到刚体结构。与传统制造工艺相比,这个过程是简单的快速的,可以制造任何复杂组件,包括聚合物、陶瓷、金属。图1是过程示意和原型样品,(a)是尼龙巾镶嵌铝粒子的SEM像,中心有结构细节的是Mg粒子,白色是Al粒子,加入少量的Mg是为还原氧化铝,它将不是铸件中的成分。在尼龙被烧去时,这个结构基本保持不变。(b)是氮化物骨架,围绕Al粒子的一些环状结构的光学显微镜像,再渗入Al时将形成密实结构。(c)是烧结的氮化铝和渗铝组件,小柱的厚为0.5mm其密度和强度都达到了传统铸造技术的水平。他们还制作了公斤重量多种结构的样品。这是一种冶金技术的探索,开辟了一种新的冶金和制造技术途径。 2纳米材料的完美定律 描述材料结构的常用术语是原子结构和电子结构。原子结构的主要参量是晶格常数、键长、键角;电子结构的主要参量是能带、量子态、分布函数。对于我们熟悉的宏观体系,这些参量多是确定的常数,但对于纳米体系,多数参量随着原子数量的改变而变化。这是纳米材料

催化剂纳米三氧化二铝简单介绍

催化剂纳米三氧化二铝的简单介绍 来源:万景纳米导报 三氧化二铝用作催化剂和催化剂载体,因其具有特殊的结构和优良的性能,使之在许多催化领域,特别是在石油的催化转化过程中得到了广泛的应用. 因此,人们对氧化铝的制备、结构和性能等方面的研究也日益深入. 在石油的催化转化方面,近年来由于重渣油加工技术的开发,对加工过程中的催化剂载体氧化铝又提出了许多新的要求. 例如,渣油的加氢脱硫和脱金属要求适中的表面积及一定比例的大孔和小孔分布;加氢脱氮催化剂则要求能均匀负载高金属含量的高比表面积、大孔体积及适当比例的中、小孔结构 三氧化二铝作为催化剂或载体主要是利用三氧化二铝良好的孔径分布、较大的孔容和比表面积以及多种晶型的不同性能。随着石油炼制、石油化工的发展,金属氧化物大量用作固体催化剂,特别是70年代后,三氧化二铝在化工中的作用显得特别突出,广泛用于石油精炼、汽车尾气处理、氮氧化物的除去、加氢催化剂、重整反应、光催化等。 传统的三氧化二铝以各种晶相形式存在,适合作为工业催化剂、催化剂载体、吸附剂和离子交换剂,其中γ-A12O3和β-A1203是最重要的固体酸催化剂。但由于某些缺陷(如:孔径分布较宽等),传统三氧化二铝的应用受到了一定的限制。介孔三氧化二铝(VK-L20Y)则由于其孔道形状和大小可以调节等优越的性能有望能更加广泛地应用于催化剂及其载体领域。以多孔三氧化二铝(VK-L20Y)为代表的无机膜以其优异的机械性能以及对溶液pH值、氧化和温度的超强耐受性,在污染防治、资源利用和污水处理领域受到了人们的广泛关注。NiinaLaitine年等研究了用三氧化二铝(VK-L20Y)膜处理生物处理后的水,获得了比较理想的效果。此外,采用多孔A12O3膜分离钢铁工业废水、油田采出水、生活污水均取得了较满意的结果在α型氧化铝(VK-L30)的晶格中,氧离子为六方紧密堆积,Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心,晶格能很大,故熔点、沸点很高.α型氧化铝不溶于水和酸,工业上也称铝氧,是制金属铝的基本原料;也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器;还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等;高纯的α型氧化铝(VK-L30)还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料;还用于生产现代大规模集成电路的板基 同传统的A12O3比较,三氧化二铝(VK-L20Y)具有孔隙率高、孔径分布窄、比表面积高的结构特点,具有良好的吸附性能、表面酸性及热稳定性,有望成为优良的

氧化铝纳米材料+-

沉淀法制备纳米级Al2O3中的团聚控制 学号:姓名: 自从Gleiter等在20世纪80年代中期制得纳米级Al2O3,人们对这一高新材料的认识不断加深并陆续发现它的更多特性。作为一种多功能的超微粒子,纳米Al2O3已广泛应用于结构及功能陶瓷、复合材料、催化剂载体、荧光材料、红外吸收材料等[1]。由于氧化铝陶瓷来源廉价,且具有耐腐蚀、耐高温、高硬度、高强度、抗磨损、抗氧化和绝缘性好等良好特性,在冶金、化工、电子、国防、航天及核工业等高科技领域得到了广泛的应用。制备纳米Al2O3是为进一步制备纳米Al2O3高分子复合材料提供优质原料。如何制备出价格低廉、工艺简单、性能优良的纳米氧化铝粉体一直是国内外研究的热点[2,3]。目前,制备纳米Al2O3粉体主要有固相法、气相法和液相法三大类。固相法操作简单,但生成颗粒粒径难以控制,且分布不均;气相法设备要求严格,操作复杂;液相法成本较低,生产设备和工艺过程简单,生成颗粒纯度高,粒径小且分布均匀,是制备纳米陶瓷粉体最常用的方法[4]。常用的液相法有:溶胶-凝胶法,水热法,微乳液法,沉淀法[5]。本文主要介绍沉淀法制备纳米氧化铝粉体的不同反应体系,并着重介绍了近几年在颗粒细化、减少团聚等研究方面取得的主要进展。 沉淀法就是在金属盐溶液中加入适当的沉淀剂,得到前驱体沉淀,再经过过滤、洗涤、干燥、煅烧等工艺得到所要的产物。沉淀法因原料成本低,设备及工艺简单,易于工业化,在生产高纯超细氧化铝粉末时有其优势[6]。近年来研究使用的不同反应体系主要有以下三种: (1)铝盐+碳酸铵体系 a.以硝酸铝为母液,碳酸铵为沉淀剂,其反应方程为: A1(NO3)3+2 (NH4)2CO3+H2O= NH4AlO(OH)HCO3+3NH4NO3+CO2该反应体系在酸性(pH>5)和碱性条件下都可以得到纳米粉体,但在碱性条件下结果较好。两种添加顺序,将A1(NO3)3溶液加(NH4)2CO3溶液或相反,都可以得到碳酸铝胺NH4AlO (OH)HCO3沉淀,在1150℃下煅烧沉淀可得到粒径小于

年产2万吨纳米氧化铝研磨球、轴承项目可行性研究报告

年产2万吨纳米氧化铝研磨球、轴承项目可行性研究报告

目录 第一章总论 (4) 1.1 项目概要 (4) 1.2 项目编制的依据和范围 (5) 1.3 结论与建议 (6) 1.4 项目提出的理由与必要性 (7) 1.5 主要技术经济指标 (10) 第二章市场预测 (11) 第三章建设规模与产品方案 (17) 3.1 建设规模 (17) 3.2 产品方案 (17) 第四章场址选择 (19) 4.1 场址所在位置现状 (19) 4.2 场址建设条件 (19) 第五章技术方案、设备方案和工程方案 (21) 5.1 技术方案 (21) 5.2 主要设备方案 (27) 5.3 工程方案 (28) 第六章节能节水措施 (29) 6.1 建筑节能 (29) 6.2 设备节能 (29) 6.3 节水措施 (29)

第七章环境影响评价 (30) 7.1 环境保护 (30) 7.2 环境现状及主要污染源 (30) 7.3 项目污染治理方案 (31) 7.4 绿化 (32) 第八章劳动安全卫生与消防 (33) 8.1 劳动安全卫生 (33) 8.2 消防 (36) 第九章组织机构与人力资源配置 (38) 9.1 组织机构设置 (38) 9.2 劳动定员 (38) 9.3 人员培训 (38) 第十章项目实施进度 (40) 10.1 项目建设工期 (40) 10.2 项目建设期管理 (40) 10.3 项目进度安排表 (41) 第十一章招标方案 (42) 11.1 招标方式 (42) 11.2 资格审查 (42) 11.3 招标 (43) 11.4 开标、评标和定标 (44) 第十四章研究结论与建议 (45)

纳米氧化铝粉体的制备与应用进展_何克澜

纳米氧化铝粉体的制备与应用进展 *何克澜,林 健,覃 爽 (同济大学材料科学与工程学院,上海 200092) 摘要:纳米氧化铝粉体在化工、陶瓷等行业拥有广泛的应用前景,不断开发纳米氧化铝材料的新 型制备工艺,对于提高产品质量并不断开拓其应用领域具有重要意义。本文综述了氧化铝纳米 粉体材料的各种制备工艺,并对其近年来最新研究、应用进展进行了阐述和分析。 关键词:纳米氧化铝;制备;应用 中图分类号:T Q 171.6+ 11 文献标识码:A 文章编号:1000-2871(2006)05-0048-05D e v e l o p m e n t o f P r e p a r a t i o n a n dA p p l i c a t i o n o f A l u m i n a N a n o p o w d e r H EK e -l a n ,L I NJ i a n ,Q I NS h u a n g (S c h o o l o f M a t e r i a l s S c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g ,T o n g j i U n i v e r s i t y ,S h a n g h a i 200092,C h i n a ) A b s t r a c t :N o w a d a y s ,a l u m i n an a n o p o w d e r i s c o m m o n l ya n dw i d e l yu s e di nm a n yf i e l d s ,s u c ha s c h e m i c a l i n d u s t r y ,c e r a m i ci n d u s t r y .I t i sv e r yi m p o r t a n t t od e v e l o pn e w t e c h n i q u e so f a l u m i n a n a n o p o w d e r f o r i m p r o v i n g p r o d u c t q u a l i t y a n d e x p a n d i n gt h e i r a p p l i c a t i o n s .T h i s a r t i c l e p r e s e n t e da v a r i e t y o f m e t h o d s f o r p r o d u c i n g a l u m i n a n a n o p o w d e r ,a n de x p o u n d e da n da n a l y z e dr e c e n t r e s e a r c h p r o g r e s s a n d a p p l i c a t i o n s o f a l u m i n a n a n o p o w d e r . K e y w o r d s :a l u m i n a n a n o p o w d e r ;p r e p a r a t i o n ;a p p l i c a t i o n 1 前言 纳米材料是指其一维尺度小于100n m ,且具有常规材料乃至常规微细粉末材料所不具备的许多反常特性的一类材料。纳米氧化铝材料的特殊光电特性、高磁阻现象、非线性电阻现象、在高温下仍具有的高强、高韧、稳定性好等奇异特性,以及各种纳米粉体材料共有的小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,使其在催化、滤光、光吸收、医药、磁介质及新材料等领域有广阔的应用前景。 氧化铝是在地壳中含量非常丰富的一种氧化物。氧化铝有多种晶型,其中α-A l 2O 3属高温稳定晶型,具有较高的熔点和很高的化学稳定性。通常可使用拜尔法和电熔法来生产α-A l 2O 3粉体,此类粉体广泛运用于制备各种氧化铝陶瓷。而具有量子效应的纳米氧化铝粉体还可带来高化学活性、高比表面能、独特光吸收作用等各种优异性能,可广泛应用于冶金、机械、化工等领域 [1,2]。因此研究和开发纳米氧化铝材料的制 备工艺及其应用,具有重要的社会效益和经济价值。 第34卷第5期2006年10月玻璃与搪瓷G L A S S &E N A M E L V o l .34N o .5O c t .2006*收稿日期:2006-03-14

纳米氧化铝市场调研报告

纳米氧化铝市场调研报告 纳米氧化铝是近年发展较快的一种极为重要的工业原料,外观为白色微细结晶粉末,无毒、无味、纯度高,粒子尺寸为30nm。极细晶粒具有明显的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应,在光学、陶瓷、电子、力学、化工、塑料、油漆、涂料、油墨等方面具有特异功能及重要应用价值,是21世纪的重要新材料。[1] 一、纳米氧化铝概况 1.1. 纳米氧化铝的概况及理化性质[2] 中文名:纳米氧化铝 英文名:Aluminium oxide,nanometer 别名:纳米三氧化二铝 分子式:Al2O3 分子量:101.96 氧化铝是白色晶状粉末,已经证实氧化铝有α、β、γ、δ、η、θ、κ和χ等十一种晶体。不同的制备方法及工艺条件可获得不同结构的纳米氧化铝:χ、β、η和γ型氧化铝,其特点是多孔性,高分散、高活性,属活性氧化铝;κ、δ、θ型氧化铝;α-Al2O3,其比表面低,具有耐高温的惰性,但不属于活性氧化铝,几乎没有催化活性;β-Al2O3、γ-Al2O3的比表面较大,孔隙率高、耐热性强,成型性好,具有较强的表面酸性和一定的表面碱性,被广泛应用作催化剂和催化剂载体等新的绿色化学材料。 1.2.纳米氧化铝的包装及贮存 外包装为纸箱或纸桶,内包装为聚乙烯薄膜袋,净重5/10/25Kg。 密封储存在阴凉、干燥、通风良好的地方。避免阳光直射。

1.3.纳米氧化铝的用途。[3] (1)、透明陶瓷:高压钠灯灯管、EP-ROM窗口。 (2)、化妆品填料。 (3)、单晶、红宝石、蓝宝石、白宝石、钇铝石榴石。 (4)、高强度氧化铝陶瓷、C基板、封装材料、刀具、高纯坩埚、绕线轴、轰击靶炉管。 (5)、精密抛光材料、玻璃制品、金属制品、半导体材料、塑料、磁带、打磨带。 (6)、涂料、橡胶、塑料耐磨增强材料、高级耐水材料。 (7)、气相沉积材料、荧光材料、特种玻璃、复合材料和树脂材料。 (8)、催化剂、催化载体、分析试剂。 (9)、宇航飞机机翼前缘。 二、纳米氧化铝的生产方法 2.1. 溶胶—凝胶法[4] 2.1.1.合成概述 以异丙醇铝(Al (C3H7O) 3) 为原料,利用有机盐异丙醇铝水解、缩聚,使其在一定的条件下形成溶胶,并由此转化成凝胶、干凝胶,随后将干凝胶在一定温度下进行热处理1 h ,得到所需产物的粉末.XRD 分析结果也表明,溶胶—凝胶法所获得的干凝胶在1 200 ℃的温度下可以完全转化为α- Al 2O 3纳米颗粒,所制备的纳米α- Al 2O 3具有较为理想的晶体结构类型。 2.1.2.合成方法 以异丙醇铝100 g 为前驱物,加入异丙醇50 g、乙二醇单乙醚的混合物15 g 为混合溶剂,

纳米氧化铝项目可行性研究报告

纳米氧化铝项目 可行性研究报告 xxx科技发展公司

纳米氧化铝项目可行性研究报告目录 第一章概况 第二章项目必要性分析 第三章市场研究分析 第四章产品规划方案 第五章选址评价 第六章土建方案说明 第七章工艺技术方案 第八章环境保护概述 第九章职业保护 第十章项目风险评价 第十一章节能说明 第十二章实施计划 第十三章投资情况说明 第十四章项目经营收益分析 第十五章招标方案 第十六章项目总结、建议

第一章概况 一、项目承办单位基本情况 (一)公司名称 xxx科技发展公司 (二)公司简介 公司全面推行“政府、市场、投资、消费、经营、企业”六位一体合作共赢的市场战略,以高度的社会责任积极响应政府城市发展号召,融入各级城市的建设与发展,在商业模式思路上领先业界,对服务区域经济与社会发展做出了突出贡献。 公司拥有优秀的管理团队和较高的员工素质,在职员工约600人,80%以上为技术及管理人员,85%以上人员有大专以上学历。 公司将加强人才的引进和培养,尤其是研发及业务方面的高级人才,健全研发、管理和销售等各级人员的薪酬考核体系,完善激励制度,提高公司员工创造力,为公司的持续快速发展提供强大保障。 (三)公司经济效益分析 上一年度,xxx有限公司实现营业收入13688.62万元,同比增长 31.01%(3240.38万元)。其中,主营业业务纳米氧化铝生产及销售收入为11931.28万元,占营业总收入的87.16%。

根据初步统计测算,公司实现利润总额2992.25万元,较去年同期相比增长379.29万元,增长率14.52%;实现净利润2244.19万元,较去年同期相比增长229.81万元,增长率11.41%。 上年度主要经济指标 二、项目概况

纳米氧化铝的应用

纳米氧化铝的应用 纳米氧化铝具有机械强度高,绝缘电阻大,硬度高,耐磨、耐腐蚀及耐高温等一系列优良性能,其广泛应用于陶瓷、纺织、石油、化工、建筑及电子等各个行业,是目前氧化物中用途最广、产销量大的化学材料。 一.氧化铝在功能方面的应用 1.电基材料:集成电路基片、封装、火花塞、Na-S电池固体电解质。 2、光学功能:高压钠蒸气灯发光管、激光器材料,传感器吊。 3、生物体功能:人工骨骼,人工牙根,(用5N高纯纳米氧化铝UG-L10) 4、热学功能:耐热,隔热结构材料 5、力学功能:研磨材料、切削材料,轴承、机械零部件。 二. 纳米氧化铝精细陶瓷的应用 以纳米氧化铝为主要原料制得的纳米氧化铝精细陶瓷,因具有多种功能,在高科技术领域及许多行业中已得到应用: 1、在电子工业中的应用 (1)多芯片式封装用陶瓷多层基板:封装用的纳米氧化铝陶瓷多层基板的制造方法有厚膜印刷法、生坯叠片法、生坯印刷法、厚薄膜混合法等四种。 (2)纳米氧化铝陶瓷传感器:用高纯纳米氧化铝陶瓷的晶粒、晶界、气孔等结构特征和特性作敏感元件,用于高温和含腐蚀性气体的环境中,使检测、控制的信息准确而迅速。从应用的类型看,有温度、气体、温度等传感器。 2. 生物纳米高纯氧化铝 高纯氧化铝多晶作为生物功能材料并应用于人体是1969年,高纯氧化铝精细陶瓷用于医学工程的有单晶体和烧结的多晶体两种。现王,美国、西德、瑞士和荷兰都在广泛地使用多晶高纯纳米氧化铝制乍人造牙和人造骨,医学用材料主要是高纯纳米氧化铝,用于牙根、关节,纳米氧化铝精细陶瓷与人体组织液的接触角是接近人体牙的材料。迄今用于医学工程中的生物陶瓷有20余种,高纯纳米氧化铝是用得挺多的一-种。 以上可见,纳米氧化铝作为一种新型材料,在近年来发展尤为迅速,用途也更加广泛。

高纯球形氧化铝

高纯球形氧化铝 纳米材料是纳米科技的重要组成部分。纳米材料分为两个层次,即纳米超微粒子与纳米固体材料。纳米超微粒子是指粒子尺寸为1-100nm,包含几十到几万个原子的超微粒子;纳米固体是把纳米微粒作为基本构成单元,适当排列一维的量子线,二维的量子面、二维的纳米固体。纳米固体有一般晶体材料和非晶体材料都不具备的优良特性。它的出现使凝聚态物理理论受到了挑战。 纳米氧化铝由十表面效应、量子尺寸效应、体积效应、宏观量子隧道效应的作用}fU具有良好的热学、光学、电学、磁学以及化学方面的性质,因此它被广泛用十传统产业(轻工、化工、建材等)以及新材料、微电子、宇航工业等高科技领域,其应用前景十分广阔。 尽管近几年内超细氧化铝的产量不断上升,但由于超细氧化铝所具有的耐腐蚀、耐高温、高硬度、高强度、抗磨损、抗氧化、绝缘性好和表面积大等良好特性,使其在冶金、化工、电子、国防、航天及核工业等高科技领域得到了广泛的应用,国内外市场对超细氧化铝的需求量年增长率不断增高。因此,进一步探索制备超细氧化铝粉体的新方法,有非常重要的意义。 目前,制备超细氧化铝的方法很多,根据反应原理主要分为固相法、气相法、液相法。但每种方法都有其自身的局限,如固相法存在工艺复杂、醇盐价格昂贵、很难制备小于100nm的小颗粒、颗粒晶型不理想等问题;气相法存在生产效率低、工艺参数难以控制、装置庞大、结构复杂、设备昂贵、粉末的收集困难等局限性;湿化学法中团聚问题至今是一个难题,尽管不少研究者探索出来众多的减小或避免团聚的解决方案,但也都有其自身的局限性。因而,探索制备高性能、无团聚的、满足市场需求的γ-A12O3的制备技术,已经引起国内外研究者的广泛关注。本文采用沉淀法制备超细球形氧化铝,用硫酸铝铵为母液,碳酸氢铵为沉淀剂,通过比较不同反应体系的PH值,反应时间,干燥、陈化时间,烧成温度等,测试不同条件下产物的性能,确定出合理的工艺参数,从而制备出粒度小,形貌均匀的超细球形氧化铝。 氧化铝有很多晶型,目前发现的在十二种以上,其中常见的有α、γ、η、θ、β、δ等[2],除β一A1203是含钠离子的Na20。11A1203以外[3],其他几种都是A1203 的变体。其中主要的、也是在实际工业中得到重要应用的是α-A12O3、β-A12O3和γ- A12O3三种晶型,最稳定的是α-A12O3,其他均为不稳定的过渡晶型,在高温下可以转变为α相。 几种常见的氧化铝的晶型及应用 ①γ-Al2O3 γ-Al2O3是最常见的过渡型氧化铝,属于尖晶石结构,在自然界中并不存在。γ-Al2O3制备工艺简单,一般在低温下(500~700°C范围内)可以形成。γ相粒子的粒径很小,多数在5~10nm,拥有巨大的比表面积,可以达到1000m2/g 以上。γ相粒子最主要的用途就是作为催化剂的载体,用于石油化工和环境保护等领域。但是当含水量过高或者温度过高时,γ相粒子就会长大、烧结,也可能向稳定的α相转变,从而失去其巨大的比表面积,导致催化剂的实效。因此,增加γ相在高温条件下的稳定性很关键。目前多采用在γ相中添加稀土元素等少量物质来改善其表面能,从而有效地抑制了γ-Al2O3相变和烧结的发生,提高了比表面的稳定性。 ②β-Al2O3

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