结合剂 把由耐火粗颗粒料和粉料组成的散状耐火材料胶结在一起的物质，又称“胶结剂”。用作耐火材料的结合剂，不但要求具有较好的冷态和热态结合强度，而且要求具有较好的施工(成型)性能和使用性能。 分类耐火材料，尤其是不定形耐火材料所用的结合剂，随被结合材料的性能及用途不同而不同，品种繁多，一般按结合剂的化学性质和结合剂的硬化条件分类。 按结合剂的化学性质分有无机结合剂和有机结合剂。 (1)无机结合剂。按其化合物性质可分为6类。第1类为硅酸盐类。包括硅酸钙水泥、水玻璃(包括硅酸钠、硅酸钾水玻璃)和结合粘土。第2类为铝酸盐类。包括普通铝酸钙水泥(也称矾土水泥或高铝水泥)、纯铝酸钙水泥、铝酸钡水泥、含尖晶石铝酸钙水泥等。第3类为磷酸盐类。包括磷酸、磷酸二氢铝、磷酸镁、磷酸铵、铝铬磷酸盐、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。第4类为硫酸盐类。包括硫酸镁、硫酸铝、硫酸铁等。第5类为氯化物类。包括氯化镁(卤水)、氯化铁、聚合氯化铝(又称碱式氯化铝)等。第6类为溶胶类。包括硅溶胶、铝溶胶、硅铝溶胶等。 (2)有机结合剂。按制取方法分为两类。第l类为天然有机物，即从天然有机物中分离出的，包括淀粉、糊精、阿拉伯树胶、海藻酸钠、纸浆废液、焦油和沥青等。第2类为合成有机物，即通过化学反应或缩聚反应而合成的，包括甲阶酚醛树脂、线性酚醛树脂(又称酚醛清漆)、环氧树脂、t聚胺脂树脂、脲醛树脂、聚醋酸己烯脂、聚苯己烯、硅酸己酯、聚己烯醇类树脂、呋喃树脂等等。 按结合剂硬化条件分有水硬性、气硬性和热硬性结合剂。
(1)水硬性结合剂。加入散状耐火材料集料中、加水混合均匀并成型后，在潮湿条件下养护才能发生正常的凝结与硬化的结合剂，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥。 (2)气硬性结合剂。与散状耐火材料集料混合成型后，在自然干燥条件(常温)下养护即可发生凝结与硬化的结合剂，这类结合剂使用时一般要加硬化剂，如水玻璃加氟硅酸钠，磷酸或磷酸二氢铝加铝酸钙水泥或氧化镁，氧化硅微粉加铝酸钙水泥或氧化镁等。 (3)热硬性结合剂。与散状耐火材料集料混合成型后，在加热烘烤时才能发生硬化的结合剂，如磷酸、磷酸二氢铝、甲阶酚醛树脂等。 结合机理耐火材料用的结合剂，随结合剂的化学性质不同，其结合机理也不同。 (1)水化结合。借助于常温下结合剂与水发生水化反应生成水化产物而产生结合作用。如铝酸钙水泥加水后，发生水解和水化反应生成六方片状或针状CaO?A12O3? 10H2O(CAHl0)、2Ca0?AL2O3?8H2O(C2AH8)和立方粒状3Ca0?AL2O3?6H2O(C3AH6)晶体和氧化铝凝胶体(AL2O3gel)，形成凝聚一结晶网而产生结合，反应如下： 又如p—AL2O3加水混合时，会发生水化反应而生成单斜板状、纤维状或粒状三羟铝石(Bayerite)和斜方板状勃姆石(Boehmite)而产生结合作用。反应如下：
氧化铝陶瓷的制备.性能.用途及发展材料科学与技术是当代文明的三大支柱之一和全球新技术革命的三个标志之一，在当今高科技的发展中起着基础和先导作用。对新材料的研究是社会发展的需要。 随着陶瓷制造工艺的不断进步，特别是对陶瓷烧结过程、显微结构的深入研究，人们已制造出玻璃相含量非常低甚至几乎不含玻璃相而由许多微小晶粒结合成的结晶态陶瓷。由于微晶氧化铝陶瓷具有稳定的理化性能和十分优异的电性能，近年来在各个领域得到了较为广泛的应用，成为先进陶瓷材料中异军突起的一种重要陶瓷材料。 在陶瓷材料中，氧化铝陶瓷是使用最为广泛的材料之一。氧化铝陶瓷具有机械强度高,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,是目前氧化物陶瓷中用途最广、产销量最大的陶瓷新材料。 通常氧化铝陶瓷分为2大类,一类是高铝瓷,另一类是刚玉瓷. 氧化铝陶瓷的制备.性能.用途及发展如下： 一、材料制备 氧化铝陶瓷制品成型方法常采用的有：干压、注浆、挤出、等静压（干法、湿法）、注凝、流延、热压铸、离心注浆等。不同的产品，因其形状、尺寸、造型复杂与精度各异，需要采用合理的成型方法。1.原料来源： 氧化铝在地壳中含量非常丰富,在岩石中平均含量为15.34%,是自然
界中仅次于SiO2存量的氧化物。一般应用于陶瓷工业的氧化铝主要有2大类,一类是工业氧化铝,另一类是电熔刚玉。 2.制备工艺： 原料配料→研磨加工→制粉（制浆、制泥）→成型（半干压、滚制、等静压、注浆、离心注浆、热压铸、挤出）干燥→制粉→热压烧结→烧成→检选（冷加工）→包装入库→出厂 3.工艺条件对氧化铝烧结性能 氧化铝陶瓷制备环节中的各工艺条件都对它的烧结和显微结构有极大影响。这些制备环节包括：粉体的制备过程、粒径与粒度分布、成型方法、生坯密度、烧结温度、升温速率、保温时间、烧成气氛等。 4.氧化铝陶瓷工业 （1）.工业氧化铝 工业氧化铝一般是以含铝量高的天然矿物铝土矿(主要矿物组成为铝的氢氧化物,如一水硬铝石(ｘＡｌ2Ｏ3·Ｈ2Ｏ)、一水软铝石、三水铝石等氧化铝的水化物组成)和高岭土为原料,通过化学法(主要是碱法,多采用拜尔法——碱石灰法)处理,除去硅、铁、钛等杂质制备出氢氧化铝,再经煅烧而制得,其矿物成分绝大部分是x-Ａi2Ｏ3。工业氧化铝是白色松散的结晶粉末,颗粒是由许多粒径<0.1μｍ的x-Ａi2Ｏ3晶体组成的多孔球形聚集体,其孔隙率约为30%,平均粒径40～70μｍ。 工业氧化铝的3项主要杂质成分中,Ｎａ2Ｏ及Ｆｅ2Ｏ3将降低氧化铝瓷件的电性能,Ｎａ2Ｏ的含量应<0.5%～0.6%,Ｆｅ2Ｏ3含量应<0.04%。另外,在电真空瓷件中,工业氧化铝不得含有氯化物、氟化物等,因为它们能
器外再生催化剂(氧化铝载体) 1范围 标准规定了器外再生催化剂的质量、检验、包装、运输及贮存的要求。 本标准适用于以下催化剂的器外再生和利用：(1)精炼石油产品制造行业中加氢精制、加氢裂化、催化重整过程产生的废催化剂；(2)基础化学原料制造行业中乙苯脱氢、烷基化反应(歧化)过程产生的废催化剂。 2规范性引用文件 本标准内容引用下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。 GB190危险货物包装标志 GB5085.7危险废物鉴别标准通则 GB34330固体废物鉴别标准通则 GB/T191包装储运图示标志 GB/T9969工业产品使用说明书总则 GB/T27611再生利用品和再制造品通用要求及标识 GB/T6679-2003固体化工产品采样通则 HJ1091固体废物再生利用污染防治技术导则 GB/T5816催化剂和吸附剂表面积测定法 Q/SHFRiPP040023加氢精制催化剂侧压强度测定法 NB/SH/T0656石油产品及润滑剂中碳、氢、氮的测定元素分析仪法 ASTM D5453用紫外荧光法测定轻质烃，发动机燃料和油中总的硫含量标准试验方法3要求 表1器外再生催化剂性能指标 项目指标 碳%≤0.5 硫% 4.2硫 按ASTM D5453的规定进行测定。 4.3比表面积 按GB/T5816的规定进行测定。 4.4孔容 按GB/T5816的规定进行测定。 4.5侧压强度 按Q/SHFRiPP040023的规定进行测定。 5检验规则 5.1出厂检测 5.1.1每批次产品经质检合格(附检测报告)后方可出厂。 5.1.2出厂检验项目为表1中所要求指标。 5.2抽样方法 每批次样品按GB/T6679-2003规定进行产品采集。 5.3型式检验： 产品每年应进行一次型式检验，有下列情况之一时，亦可进行型式检验。 a)产品定型时； b)原料来源或工艺条件改变，可能影响产品质量时； c)停产三个月恢复生产时； d)出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时： e)国家质量监督部门提出要求时。 5.4判定规则 检验结果中如有一项指标不符合本标准规定，判定该产品不合格。 6标志、包装、运输和贮存 6.1标志 器外再生催化剂说明书、外包装、标识和运输包装图示应符合GB/T9969、GB/T191和GB/T 27611中要求。 6.2包装 包装桶为方桶和圆桶，碳钢材质，内衬聚乙烯塑料袋。 包装袋为吨袋，内衬聚乙烯塑料内衬袋。 6.3运输 3 氧化铝陶瓷介绍 来自:中国特种陶瓷网发布时间:2005-8-3 11:51:15 氧化铝陶瓷制作工艺简介 氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Ａｌ２Ｏ３含量在９９．９％以上的陶瓷材料，由于其烧结温度高达１６５０—１９９０℃，透射波长为１～６μｍ，一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚：利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管；在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。普通型氧化铝陶瓷系按Ａｌ２Ｏ３含量不同分为９９瓷、９５瓷、９０瓷、８５瓷等品种，有时Ａｌ２Ｏ３含量在８０％或７５％者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中９９氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；９５氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件；８５瓷中由于常掺入部分滑石，提高了电性能与机械强度，可与钼、铌、钽等金属封接，有的用作电真空装置器件。其制作工艺如下： 一粉体制备： 将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在１μｍ?微米?以下，若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在９９．９９％外，还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时，粉料中需引入粘结剂与可塑剂，?一般为重量比在１０—３０％的热塑性塑胶或树脂?有机粘结剂应与氧化铝粉体在１５０—２００℃温度下均匀混合，以利于成型操作。采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型，对粉体有特别的工艺要求，需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状，以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外，为减少粉料与模壁的摩擦，还需添加１～２％的润滑剂?如硬脂酸?及粘结剂ＰＶＡ。 欲干压成型时需对粉体喷雾造粒，其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。近年来上海某研究所开发一种水溶性石蜡用作Ａｌ２Ｏ３喷雾造粒的粘结剂，在加热情况下有很好的流动性。喷雾造粒后的粉体必须具备流动性好、密度松散，流动角摩擦温度小于３０℃。颗粒级配比理想等条件，以获得较大素坯密度。 二成型方法： 氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。摘其常用成型介绍： １干压成型：氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过１ｍｍ，长度与直径之比不大于４∶１的物件。成型方法有单轴向或双向。压机有液压式、机械式两种，可呈半自动或全自动成型方式。压机最大压力为２００Ｍｐａ。产量每分钟可达１５～５０件。由于液压式压机冲程压力均匀，故在粉料充填有差异时压制件高度不同。而机械式压机施加压力大小因粉体充填多少而变化，易导致烧结后尺寸收缩产生差异，影响产品质量。因此干压过程中粉体颗粒均匀分布对模具充填非常重要。充填量准确与否对制造的氧化铝陶瓷零件尺寸精度控制影响很大。粉体颗粒以大于６０μｍ、介于６０～２００目之间可获最大自由流动效果，取得最好 第一节耐火材料的基本知识 1、耐火材料的定义？ 耐火材料就是指耐火度不低于 1500℃的无机非金属材料。 2、耐火材料必须具备的基本性能？ （1）耐火度（2）高温体积稳定性（3）耐急冷急热性 3、耐火材料在电炉炼钢厂的应用？ （1）电炉炉衬、炉盖、炉底、炉坡、渣线修补料。 （2）精炼钢包包衬、包盖、滑动水口、透气砖系统。 （3）连铸中间包包衬、包盖、长水口、整体塞棒、浸入式水口。（4）模铸用漏斗砖，中注管，中心砖，汤道砖，尾砖，模底砖。 4、按耐火度不同，耐火材料可分几类？ （1）普通耐火材料，耐火度1580～1770℃； （2）高级耐火材料，耐火度1770～2000℃； （3）特级耐火材料，耐火度＞ 2000℃； 5、按化学矿物组成的性质不同，耐火度可分为几类？ （1）酸性耐火材料，如硅砖；（2）碱性耐火材料，如镁砖、白云石砖、镁碳砖；（3）中性耐火材料，如高铝砖、碳砖。 6、按外形尺寸的多少，耐火材料可分为几类？ （1）标准型耐火砖，外形尺寸≤4个；（2）普通型耐火砖，外形尺寸≤6个；（3）异型耐火砖，外形尺寸＜10个，带孔、槽、角；（4）特异型耐火砖，外形尺寸＞10，带多个孔、槽、角。 7、按外形耐火材料可分类为几类？ （1）耐火砖——具有一定的形状。（2）不定形耐火材料——散状实，需按所要形状进行施工用耐火材料。（3）耐火泥——砌砖填缝用耐火材料。 8、学习耐火基本知识的目的？ （1）掌握基本技能，科学合理使用耐火材料。 （2）掌握使用特性，防止穿炉、穿包、漏钢、跑钢事故发生。 （3）掌握使用规律，不断提高炉衬，包衬使用寿命，降低炼钢生产成本，减轻劳动强度，提高经济效益。 第二节耐火材料的基本性能 9、什么叫气孔率？ - - 不同扩孔方法对催化剂载体氧化铝孔结构的影响 李广慈，赵会吉，赵瑞玉，刘晨光 (中国石油大学重质油国家重点实验室 CNPC 催化重点实验室， 青岛 266555)收稿日期：2009-05-15；修改稿收到日期：2009-07-30。 作者简介：李广慈，博士生，主要从事重质油加氢催化剂制备的研究工作。基金项目：重质油国家重点实验室应用基础研究资助项目。 1 前 言 加氢精制是石油加工的重要过程之一，利用加氢精制催化剂可以降低原料油中的杂质含量，改善油品质量及减少对环境的污染[1]。活性氧化铝是加氢精制催化剂最常用的载体，它对催化剂的活性、选择性和稳定性有着很重要的影响。它能增加催化剂有效表面并提供适合特定反应的孔结构，从而提高催化剂的活性和选择性。并能使活性组分分散性增加，提高催化剂的稳定性。随着原油重质化的日趋严重[2-3]，传统的小孔氧化铝已无法满足生产要求，人们越来越重视介孔和大孔活性氧化铝的生产。大的孔径可以降低有机大分子堵孔和在外表面沉积的可能性[4]，使大部分杂质可以进入催化剂内部，从而增强催化剂的催化性能。同时，大的孔体积可以提高杂质在催化剂内部的沉积量，从而延长催化剂的使用寿命。 氧化铝扩孔的方法很多[5]，主要有扩孔剂法、助剂(或烧结剂)法、水热处理法等。胡大为等[6]通过在拟薄水铝石中加入不同的烧结剂，制得了可几孔径大于14 nm 、孔体积为0.8～0.9 mL/g 的大孔径氧化铝载体。并且认为，在载体焙烧过程中有杂质离子进入到Al —O 键形成的网络中，打断了Al —O 键，形成断网，从而降低了载体的表面张力，使孔壁塌陷导致孔径增大。康小洪等[7]用炭黑粉作扩孔剂，考察不同的炭黑粉对氧化铝孔分布的影响。结果表明，炭黑粉可以使氧化铝的孔径分布更集中，孔径和孔体积随着炭黑粉用量的 增加而增加。通过调变炭黑粉的用量可以得到具有双孔分布的氧化铝。本课题分别采用扩孔剂法和水热处理法对氧化铝载体进行扩孔改性来增大其孔体积和孔径，通过改变扩孔剂配方、加入量和水热处理时间，详细考察了不同方法对氧化铝孔结构的影响，并制备了具有较大孔径和孔体积的活性氧化铝。2 实 验 2.1 物理扩孔法 采用湿法混捏，将50 g 拟薄水铝石(烟台恒辉化工公司生产)、2 g 田菁粉、一定量的扩孔剂(均为分析纯)和质量分数为20%的乙酸水溶液混合，混捏，挤条成型。自然晾干后，在110 ℃干燥6 h ，然后放入马弗炉中，在空气气氛下保持升温速率5 ℃/min ，800 ℃下焙烧4 h ，得到系列载体。 2.2 NH 4HCO 3法 将5 g 拟薄水铝石置入内衬聚四氟乙烯的高压釜中，加入pH 值为10.5的碳酸氢铵水溶液，控 制n (HCO - )/n (Al 3+)=0.75。 搅拌均匀，在室温下老化48 h ，分别在90 ℃和150 ℃下保持12 h 后取出，110 ℃干燥6 h ，在空气气氛下保持升温速率5 ℃/min ，600 ℃焙烧4 h ， 得到活性氧化铝。摘要 分别采用扩孔剂法和水热处理法对氧化铝载体进行处理， 考察不同扩孔方法对氧化铝载体孔结构的影响。结果表明，采用不同的扩孔剂对氧化铝孔结构影响不同。扩孔剂聚丙烯酰胺加入量(w )为15%、800 ℃焙烧后可得到平均孔径为14.3 nm 的氧化铝载体；加入一定量的扩孔 剂NH 4HCO 3，控制n (HCO -)/n (Al 3+ )=0.75， 经高温焙烧后可制得平均孔径为10 nm 的介孔氧化铝；在140 ℃下对氧化铝进行水热处理，发现不同的水热处理时间对氧化铝孔结构有显著影响；同时孔结构随焙烧温度的不同呈规律性的变化。关键词：氧化铝载体 扩孔剂 水热处理 孔结构 33 钢包用耐火材料 1 镁碳砖 2 镁碳砖 3 镁铝碳砖 4 镁钙碳砖 5 铝镁无碳砖 6 自流浇注料 7 永久层整体浇注料 8 工作层浇注料 9 上下水口 10 水口座砖 11 高温烧成滑板 12 耐火泥浆 镁碳砖系列 我公司的镁碳砖系列产品采用高纯、高致密镁砂或大结晶电熔镁砂和鳞片石墨为主要原料，添加适量的抗氧化剂，以酚醛树脂为结合剂，经高压成型和低温热处理制成。该系列产品具有耐火度高、强度高、抗渣性好、热震稳定性好等优点，主要用于钢包包壁、包 底、渣线部位，并可根据具体生产情况选择不同牌号的产品。 镁碳砖主要理化指标 牌号Hger-MT-10A/B/C Hger-MT-12A/B/C Hger-MT-14A/B/C A B C A B C A B C MgO％80 78 76 78 76 74 76 74 72 ≥ C％ ≥ 10 10 10 12 12 12 14 14 14 显气孔率％ ≤ 4 5 6 4 5 6 4 5 6 体积密度 /g.cm-3 ≥ 3.0 2.95 2.95 2.98 2.96 2.95 2.95 2.93 2.90 耐压强度 /MPa≥ 40 35 30 40 35 30 40 35 30 高温抗折强度/MPa≥8 7 6 8 7 6 12 10 8 1450℃,30min 应用钢包包壁、包底、渣线 镁铝碳砖系列 我公司的镁铝碳砖系列产品采用电熔镁 砂、电熔刚玉和大鳞片石墨为主要原料，以酚醛树脂为结合剂，经高压成型制 成，具有强度高、抗侵蚀、抗冲刷等优点，主要 用于钢包包壁、包底部位。 镁铝碳砖主要理化指标 牌号Hger-MLT 50Hger-MLT 60 Hger-MLT 65 Hger-MLT 70 Hger-MLT 75 Hger-MLT 80 MgO％ ≥ 50 60 65 70 75 80 AL 2O 3％ ≥ 30 20 15 10 8 4 C％ ≥ 8 8 8 8 8 8 显气孔 率％≤ 8 8 8 8 8 8 体积密度 /g.cm-3 ≥ 2.85 2.90 2.90 2.90 2.90 2.95 耐压强度 /MPa≥ 35 40 40 40 40 45 应用钢包包壁、包底 综述 1荧光粉原料的氧化铝的制备 氧化铝是固相法合成铝酸盐基质荧光粉，如：PDP蓝色和绿色荧光粉的主要原料，其物理特性不仅直接影响荧光粉的颗粒及形貌，而且还对荧光粉的光学性能、稳定性及光衰等特性影响很大。作为荧光粉原料的氧化铝，除了要求其纯度高外，还要求其具有结晶良好、粒径较小且分布均匀、颗粒形貌较好、比表面积小等特性。目前，该类氧化铝主要由硫酸铝铵或碳酸铝铵热分解法、改良的#$%$& 法或醇盐水解等方法制备，但生产出来的氧化铝粉一般为无定型硬团聚颗粒，粒径分布宽、比表面积过大且反应活性低，以此为原料烧制的荧光粉颗粒大小和形貌不易控制，而且存在发光效率较差、光衰性能不佳等问题。因此，改善氧化铝的粒径及形貌等特性，制备出优良的荧光粉原料，对提高铝酸盐基质荧光粉的品质具有重要意义。 采用化学沉淀法制备碳酸铝铵前驱体，高温煅烧分解制得了α-Al2O3。通过严格控制沉淀条件，获得了结晶碳酸铝铵沉淀，成功克服了常规制备方法中容易产生的胶状沉淀现象，煅烧后得到超细分散的α-Al2O3粉末。同时，通过添加晶体生长促进剂的方法，成功控制了氧化铝颗粒的大小和形貌。通过调节晶体生长促进剂的加入量，获得了从300nm直至8μm以上近似六角形的α-Al2O3分散颗粒，可以满足不同粒径荧光粉的要求。 2高比表面积窄孔分布氧化铝的制备 氧化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，并提出集中孔的观点. 但是，如何获得这种性能好又有实用价值的氧化铝载体，研究报道较少. 本文采用pH 摆动法制备了这种氧化铝，考察了沉淀剂、沉淀温度及沉淀时酸侧pH值对氧化铝物性的影响，并对pH 摆动法与等pH 沉淀法的结果进行了比较. 氧化铝的孔结构决定于其前身拟薄水铝石的形貌、粒子大小和聚集状态. 因此，要获得孔径相对集中的氧化铝载体，沉淀的拟薄水铝石粒子的大小必须均匀. 然而，在传统的制备 概述了氧化铝陶瓷基复合材料，并且对其一般的生产工艺金属间、氧化铝陶瓷基复合材料以及其应用领域作了介绍， 前言 氧化铝(Al2O3) 陶瓷材料具有耐高温、硬度大、强度高、耐腐蚀、电绝缘、气密性好等优良性能, 是目前氧化物陶瓷中用途最广、产量最大的陶瓷新材料。但是与其他陶瓷材料一样,该陶瓷具有脆性这一固有的致命弱点,使得目前Al2O3 陶瓷材料的使用范围及其寿命受到了相当大的限制。近年来, 在氧化铝陶瓷中引入金属铝塑性相的Al/Al2O3 陶瓷基复合材料是一个非常活跃的研究领域。 概述 金属间化合物的结构与组成它的两组元不同, 具有序的超点阵结构, 各组元原子占据点阵的固定位置, 最大程度地形成异类原子之间结合。由于其原子的长程有序排列以及金属键和共价健的共存性, 有可能同时兼顾金属的较好塑性和陶瓷的高温强度。在力学性能上, 有序金属间化合物填补了陶瓷和金属之间的材料空白区域。有序金属间化合物中, Ti - Al、Ni - Al、Fe - Al 和Nb-Al系等几个系列的多种铝化物更是特别受到重视。这些铝化物具有优异的抗氧化性、抗硫化腐蚀性和较高的高温强度, 密度较小, 比强度较高。 由于在空气中铝粉极易氧化而在表面形成Al2O3 钝化膜,使Al 粉和Al2O3 颗粒之间表现出很差的润湿性,导致烧结法制备Al/Al2O3 陶瓷材料烧结困难, 影响复合材料的机械性能[5]。挤压铸造和气压浸渍工艺浸渍速度快, 但是预制体中的细小空隙很难进一步填充[ 6], 而后发展的无压渗透工艺操作复杂,助渗剂的选择随意, 且作用机理复杂, 反而增加了工艺控制难度[7]。20世纪80年代初, 美国Lanxide公司提出了一种制备陶瓷基复合材料的新工艺定向金属氧化技术( DirectedMetal Ox-idation, 简称DMOX)。该工艺是在高温下利用一定阻生剂限制金属熔体在其他5个方向的生长, 使金属熔体与氧化剂反应并只单向生长即定向氧化。采用该方法制备的Al/ Al2O3 陶瓷材料在显微结构上表现为由立体连通的-Al2O3 基体与三维网状连通的残余金属和不连续的金属组成, 由于Al2O3 晶间纯净, 骨架强度高于烧结、浸渍等工艺制得的同类材料的强度[ 9]同时, 三维连通的金属铝具有良好的塑性, 从而使该复合材料具有更为良好的综合机械性能。 第32卷第6期辽 宁 化 工Vol.32,No.6 2003年6月Liaoning Chemical Industry June,2003 -氧化铝载体合成的研究 彭绍忠,王继锋 (抚顺石油化工研究院,辽宁抚顺113001) 摘 要: 对以氯化铝和氨水为原料制备氧化铝的过程进行了考察,着重考察中和的温度、pH值、 反应物浓度和老化条件对 -Al 2O 3 对氧化铝孔结构的影响。在试验范围内,氯化铝浓度对氧化铝孔容 和比表面积影响不大,提高中和温度,氧化铝的孔容和比表面积增加高,高p H有利于提高孔容和比表面积;老化时间和温度对氧化铝孔结构没有明显的影响。 关 键 词: 氧化铝;中和;载体 中图分类号: TQ426.65 文献标识码: A 文章编号: 10040935(2003)06024103 活性氧化铝是最重要的催化剂载体之一,在石油加工催化剂领域应用广泛。迄今已知氧化铝有8种晶态,其中 -Al2O3具有较高的孔容、比表面积和热稳定性,因此得到广泛的应用。催化剂载体的重要性质之一是它的孔结构特征,它的孔结构决定催化剂的孔结构。对催化剂载体孔结构的要求首先是提供尽可能大的反应接触面积,提高活性组分的分散度,其次是孔径,孔径过大,载体的比表面积就会减小,孔径过小,给反应物的扩散带来不利的影响,从而影响催化剂的活性。因此,孔结构适宜的 -Al2O3成为催化剂开发的重要课题之一。针对这个问题,抚顺石油化工研究院开展 -Al2O3合成的研究工作。 -Al2O3可以通过拟薄水铝石脱水制备,拟薄水铝石合成方法主要有以下3种,即铝盐与氨水中和、强酸或强酸的铝盐中和铝酸钠以及烷基铝水解。强酸或强酸的铝盐中和铝酸钠制备氧化铝,生产效率高,环境污染小,但是用于中和的2种物料是强酸和强碱,因此反应体系稳定性差,容易造成产品质量波动,当局部碱性过强时,易生成三水氧化铝;烷基铝水解制备氧化铝可以得到纯度非常高的氧化铝,但是该方法生产的氧化铝成本较高;以氯化铝和氨水为原料,产品质量稳定,杂质脱出容易,不易生成三水氧化铝,在相同制备条件下,晶粒完整、晶粒较大,因此本文针对以氯化铝和氨水为原料制备氧化铝的过程进行了考察。利用中和方法制备氧化铝,由于反应体系非常复杂,反应种类繁多,在制备过程中任何环节发生细微的变化都可能影响最终产品的结构,可以说几乎氧化铝制备的各个方面因素都或多或少地影响氧化铝的孔结构。影响氧化铝孔结构的主要因素有:反应物浓度、中和的温度、pH值、以及老化条件等,本文着重论述这几个因素对 -Al2O3孔结构的影响。 1 实 验 1.1 试剂和仪器 氯化铝溶液(工业用氯化铝溶液配制);氨水(分析纯,沈阳化学试剂厂);孔结构采用美国ASAP2400低温氮吸附仪测定。 1.2 试验方法 采用连续罐成胶方式中和,制备主要流程如下: 氨 水 氯化铝溶液 连续成胶老化压滤洗涤 干燥粉碎ALO(OH)干胶粉 其中,助剂在中和过程中加入AlO(OH)干胶粉焙烧后分析孔结构。 收稿日期: 2003-03-17 作者简介: 彭绍忠(1969-),男,工程师。 氧化铝陶瓷 氧化铝陶瓷（alumina ceramics）是一种以α- Al2O3为主晶的陶瓷材料。其Al2O3含量一般在75～99.99%之间。通常习惯以配料中Al2O3的含量来分类。Al2O3含量在75%左右的为“75瓷“，含量在85%左右的为“85瓷“，含量在95%左右的为“95瓷“，含量在99%左右的为“99瓷“。 工业Al2O3是由铝钒土（Al2O3·3H2O）和硬水铝石制备的，对于纯度要求不高的，一般通过化学方法来制备。电熔刚玉即是用上述原料加碳在电弧炉内于2000～2400C熔融制得，也称人造刚玉。 Al2O3有许多同质异晶体。根据研究报道过的变体有十多种，但主要有三种，即γ- Al2O3，β- Al2O3，α- Al2O3。Al2O3的晶体转化关系如下图，其结构不同，因此其性质也不同，在1300度以上的高温几乎完全转变为α- Al2O3。 γ- Al2O3，属尖晶石型（立方）结构，氧原子形呈立方密堆积，铝原子填充在间隙中。它的密度小。且高温下不稳定，机电性能差，在自然界中不存在。由于是松散结构，因此可利用它来制造多孔特殊用途材料。 β- Al2O3是一种Al2O3含量很高的多铝酸盐矿物。它的化学组成可以近似地用RO·6 Al2O3和R2O·11 Al2O3来表示（RO指碱土金属氧化物，R2O指碱金属氧化物），其结构由碱金属或碱土金属离子如[NaO]ˉ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，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。 α- Al2O3，属三方晶系，单位晶胞是一个尖的菱面体，在自然办只存在α- Al2O3，如天然刚玉、红宝石、蓝宝石等矿物。α- Al2O3结构最紧密、活 性低、高温稳定。它是三种形态中最稳定的晶型，电学性质最好，具有优良的机电性能。 Al2O3中的化学键是离子键，离子键也称“电价键”，它是由金属原子失去外层电子形成正离子，非金属原子取得电子形成负离子，互相结合形成的。离子键是依靠正负离子间静电引力所产生的化学键，它没有方向性也没有饱和性。A Al2O3陶瓷属于氧化物晶体结构，氧化物结构的结合键以离子键为主，它的分子式通常以AmXn 表示。A(或者B)表示与氧结合的正离子，n为离子数，x表示氧离子，n表示它的数量。大多数氧化物中的氧离子半径大于正离子的半径。所以它们的结构是以大直径的氧离子密堆排列的骨架，组成六方或面心立方点阵，小直径的正离子嵌入骨架的间隙处。这种陶瓷材料具有高的硬度和熔点。 陶瓷体的相组成中，晶相相对含量波动范围很大，通常特种陶瓷中晶相体相对含量较高。晶相对陶瓷材料性质有很大的影响。表中列出了一般陶瓷到特种陶瓷中的刚玉相(α- Al2O3)含量的变化及表现出的性能差异。 不同的工艺条件下可制备不同晶型的氧化铝产品。不同晶型的氧化铝物化性质各有差异，应用有所不同，本文将为大家简单介绍一下常见氧化铝晶型结构及其特点。 1、α-Al2O3 α-Al2O3属三方晶系，在铝的氧化物中是最稳定的相，具有熔点高、硬度大、耐磨性好、机械强度高、电绝缘性好、耐腐蚀等性能，是制造纯铝系列陶瓷、磨料、磨具及耐火材料的理想原料。 刚玉坩埚及刚玉研磨球 绝缘电子陶瓷 2、β-Al2O3 β-Al2O3并非氧化铝的异构体，而是一种铝酸盐。通式为M2O·x Al2O3，M为一价阳离子，也可被二价或三价阳离子置换。β-Al2O3属六方晶系，具有密度大、气孔率低、机械强度高、耐热冲击性能好、离子导电率高、粒度分布均匀且细、晶界阻力小等特点。 它可用作钠硫(Na/S)蓄电池中的固体电解质薄膜陶瓷隔板，既作为离子导电体，又具有隔离钠阴极和多硫钠阳极的双重作用；还可用于室温电池，钠热敏元件，制作玻璃、耐火材料和陶瓷的原料等。 硫钠电池结构简图及充放电示意图 工作原理：钠硫电池是当前开发的一种高能蓄电池，该电池以固体电解质β"-Al2O3（Na+离子导体，β氧化铝族有两种晶体结构）为电解质隔膜，熔融硫(熔点119℃)和钠(熔点98℃)分别作阴阳极，固体电解质将两个液体电极隔开，Na＋离子穿过固体电解质和硫反应从而传递电流。 3、γ- Al2O3 γ- Al2O3是由一水软铝石在低温(500～750℃)煅烧得到，γ-Al2O3属立方晶系，为多孔性、高分散度的固体物料，具有很大的比表面积，活性大，吸附性能好。 它广泛应用于各种行业中的吸附剂和脱水剂、汽车尾气净化剂；制备航天航空、兵器、电子、特种陶瓷等尖端材料的原料，石油化工和化学工业中用作催化剂(炼制石油)或载体(使石油氢化)。 纳米γ- Al2O3 CMP (化学机械抛光)浆料可用于集成电路生产过程中层间钨、铝、铜等金属布线材料及薄膜材料的表面平坦化，以及高级光学玻璃、石英晶体及各种宝石的化学机械抛光。 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 关于催化剂三氧化二铝的简单概述 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 一组成 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 二结构 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 三催化原理 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 四制备 （l）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。 （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 （3）电热法生产A12O3 电热法用来处理高铁铝矿，将矿与炭还原剂配成炉料在电弧炉内高温(2000℃)下进行还原熔炼，矿石中的氧化硅和氧化铁被还原成硅铁合金，而A12O3则呈熔状态的铝酸钙渣上浮，由于比重不同而分层，所得A12O3:渣再用碱法处理，从中提取A12O3，所得硅铁合金为成品，目前还处于研究阶段。 （4） Pt/A12O3的制备:利用上述合成的介孔A12O3为载体，以浓度为7.72x10—2mol/L的H_2PtC1_6溶液为R前驱体，采用“等体积浸渍法”制备Pt/Al_2O_3催化剂。合成的催化剂经干燥后分别于450℃和550℃焙烧5h。所得催化剂根据CS用量不同分别记为Pt/Al_2O_3(0.5)和Pt/A12O3(1.0)，pt含量为5.0(wt)%。 五表征 用X-射线衍射(XRD)，氮吸附等温线，透视电镜(TEM)，红外光谱，差热分析及粒度分析等实验手段对其进行了结构表征。 (l)XRD:以Cu靶，波长入=1.5406nm，电压为40kV，电流为100mA，DS狭缝:1/2，RS狭缝:0.3mm，SS狭缝:1/2，扫描速度2/min，对介孔氧化铝(介观结构)和介孔氧化铝进行X射线衍射测试。 (2)氮吸附等温线:样品的N_2吸附一脱附等温线用Beekman Coulter SA3100系统在液氮(77K)下测定。样品的比表面积使用相对压力p/p从0.05到0.25的吸附数据，按BTE方程计算得出，在压力区间内BTE方程具有很好的线性相关性。采用等温线的吸附分支数据，按BJH( Banett--Joyner—Halenda )模型计算样品的孔径分布。 (3)透视电镜(TEM):取少部分样品用去离子水配制成0.%1的混悬液，超声振荡10min，铜网制样，进行透射电镜观测样品形貌、孔径及孔径分布。 (4)TFIR:将介孔氧化铝(介观结构)和介孔氧化铝分别在KBr粉末中研磨、压片，用Nexus--8710(Nicolet，America)红外光谱仪进行红外分析，测试范围为 400--4000cm，分辨率为4cm，测试温度为25℃。 (5)DS:C以升温速率5℃/min，测温范围50℃一800℃，对介孔氧化铝(介观结构)进行DCS测试。 (6)粒度分析:以蒸馏水为介质在BT一9300H型激光粒度分布仪上对所制介孔氧化铝进行粒度分析。 (7) 为了进一步考察球花型介孔A12O3的孔道有序性，并确定其晶型结构，对其做了小角和广角XRD表征。图4--7a为样品的小角XRI图，其中没有出现任何小角特征衍射峰，表明合成的球花型介孔A12O3的孔道为无序结构，这与图4--2b中TEM 的表征结果一致。从图4--7b可见，球花型介孔A12O3在5~75’的广角范围内没有 ? 226 ? 石油化工 PETROCHEMICAL TECHNOLOGY2018年第47卷第3期 D O I ：10.3969/j.issn.l000-8144.2018.03.003氧化铝对银催化剂及其载体性能的影响 王辉，魏会娟，廉括，李金兵，代武军，汤之强 (中国石化北京北化院燕山分院，北京102500) [摘要]在银催化剂的ct-氧化铝载体的制备过程中添加了氧化铝粉末，采用SEM、压汞法和X PS等方法对制备的氧化铝粉 末、a-氧化铝载体和银催化剂进行了表征，在微型固定床反应器中评价了银催化剂的乙烯环氧化性能，研究了添加氧化铝粉 末对银催化剂及氧化铝载体性能的影响。实验结果表明，添加氧化铝粉末能改善a-氧化铝载体的孔结构和形貌，载体的 ?L径分布向较大孔径方向移动，平均孔径和中值孔径增大，氧化铝片层变小、变厚，逐渐向块状形貌转变；添加氧化铝粉末 还能增强银颗粒与载体之间的作用力，改善银颗粒在载体表面的分散性，提高银催化剂的活性和稳定性，延长催化剂的使用 [关键词]氧化铝；银催化剂；载体；乙烯环氧化 [文章编号]1000 - 8144 ( 2018 ) 03 - 0226 - 06 [中图分类号]TQ 426 [文献标志码]A Effect of alumina on the properties of silver catalyst and its carrier W angH ui, Wei H uijuan, Lian K u o, L i Jinbin, D a i Wujun, Tang Zhiqiang (Sinopec Beijing Research Institute of C hemical Industry Yanshan Branch, Beijing 102500, China) [Abstract ] a-Alumina carriers of silver catalyst were prepared by adding alumina powder. The effect of alumina powder on silver catalyst and a-alumina carrier was studied. The prepared alumina powder, a-alumina carriers and silver catalysts were characterized by XRD, mercury penetration method and XPS. The catalytic performances of the silver catalysts in ethylene epoxidation were evaluated in a micro fixed bed reactor. The results indicated that the addition of alumina powder improved the pore structure and morphology of carrier. The pore size distribution of the carrier moved to the larger aperture and the average pore diameter and the median pore diameter increased. The alumina layer became smaller and thicker, and gradually changed to the bulk shape. The dispersion of silver particles on the surface of the carrier was improved. The forces between silver particles and carrier was enhanced, and further the catalytic performance of the silver catalyst was improved, including activity, stability and life. [Keywords] alumina；silver catalyst；carrier；ethylene epoxidation 银催化剂目前仍是工业上乙烯环氧化生产环 氧乙烷的唯一有效催化剂[1]。银催化剂除了含有活 性组分银外，通常还含有一种或多种与银共同沉积 在载体上用来提高催化性能的其他元素，银催化剂 的载体通常是耐高温、具有合适比表面积的(X-氧 化铝。银催化剂的性能除了与催化剂的组成及制备 方法有关[2-7]，还与载体的制备方法和性能有关[8-9]。制备氧化铝陶瓷介绍
耐火材料的基本知识
不同扩孔方法对催化剂载体氧化铝孔结构的影响
钢包用耐火材料
氧化铝催化剂
氧化铝陶瓷基复合材料概述
_氧化铝载体合成的研究
氧化铝陶瓷
常见氧化铝晶型结构及其应用
催化剂纳米三氧化二铝简单介绍
关于催化剂三氧化二铝的简单概述
氧化铝对银催化剂及其载体性能的影响
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