浅谈氧化铝粒度检测

 一、氧化铝及其行业发展

    氧化铝（Al2O3），工业Al2O3是由铝矾土（Al2O3?3H2O）和硬水铝石制备的，对于纯度要求高的Al2O3，一般用化学方法制备。

    Al2O3有许多同质异晶体，目前已知的有10多种，主要有3种晶型，即γ-Al2O3、β-Al2O3、α-Al2O3。其中结构不同性质也不同，在1300℃以上的高温时几乎*转化为α-Al2O3。

    数据显示中国是zui大的氧化铝生产国，2010年氧化铝产量为5635.50万吨，中国氧化铝产量达2895.50万吨，同比增长20.14%，占比重为51.38%。2010年中国氧化铝表观消费量达到了3321万吨，年增长率为14.05%，净进口426万吨，铝土矿进口量达3019万吨，对外依存度为39.71%，氧化铝对外依存度达47.26%。

    目前我国氧化铝企业达40多家，已建和在建产能达4350多万吨/年，其中处理国内铝土矿的产能为3250万吨/年。2010年全国氧化铝产量2896万吨，是世界*大氧化铝生产国。随着我国电解铝、陶瓷、医药、电子、机械等行业的快速发展，市场对氧化铝需求量仍有较大的增长空间，氧化铝产量将会不断增长。结合2005-2010年中国氧化铝产量数据，预计2011年中国氧化铝产量将达到3300万吨，增长率为14%，2012年将在2011年的基础上继续增长，产量将超过3800万吨。 另外，鉴于中国的在建施工面积按年计持续大幅增长，且由于不断推行城镇化，未来铝业前景非常乐观。预计2011年中国氧化铝需求同比增长15%至3819万吨，2012年氧化铝需求将达到4200万吨，同比增长10%。

• 氧化铝的主要用途

  1. 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝，因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铬而呈红色，蓝宝石则含有氧化铁和氧化钛而呈蓝色。

　　2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中，氧化铝的含量zui高。工业上，铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝，再由Hall-Heroult process转变为铝金属。

　　3. 氧化铝是金属铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理（阳极防腐）的处理过程得到加强。

　　4. 铝为电和热的良导体。氧化铝的晶体形态因为硬度高，适合用作研磨材料及切割工具。

　　5. 氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。

　　6. 2004年8月，在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。

  资料：刚玉粉硬度大可用作磨料，抛光粉，高温烧结的氧化铝，称人造刚玉或人造宝石，可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料，制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等，氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有强吸附力和催化活性，可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9～4.1g/cm3，硬度9，熔点2000±15℃。不溶于水，也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉，含微量三价铬的显红色称红宝石；含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石；含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承，钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外，可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。

三、氧化铝的粒度控制

    影响材料物理机械性能zui裉本的原因是氧化铝的粒径大小和粒度分布，粒度越细，材料的抗张强度和抗撕强度越好，氧化铝粒度的大小也直接影响阻燃剂的阻燃性能，氧化铝粒度与氧指数的关系。
　随着氧化铝粒度的减小，氧指数迅速上升，加入量降低了聚合物的加工性能和机械强度，随着添加量的增加，断裂伸长率等指标急剧下降，所以片面追求粒度超细化也是不可取的，为了改善聚合物的加工性能、密度和zui终产品的使用性能，还应注意颗粒的级配和控制颗粒的形状，使其在zui大的填充量下粒度尽可能小。

• 图像仪在氧化铝粒度检测中的应用

Winner99c是用于颗粒大小分布与颗粒形貌分析的仪器。该仪器通过精心设计的光学显微镜和专业级的摄像头获取颗粒信息；使用计算机图像分析技术进行分析处理，从而测定颗粒大小分布与颗粒形貌特征。本次实验使用的Winner 99c静态颗粒图像仪,其测试报告如下：