Способ получения тонкодисперсных порошков корунда

 

Использование: в производстве корундовых материалов, а именно в производстве тонкодисперсных порошков корунда, предназначенных для изготовления абразивного инструмента и изделий из керамики. Сущность: гидроксид алюминия с водным раствором соли лития подвергают термообработке при давлении 100-500 атм. и температуре 400-500^oС. 1 табл.

Изобретение относится к производству корундовых материалов, а именно к производству тонкодисперсных порошков корунда, предназначенных для изготовления абразивного инструмента и изделий из керамики.

Известен способ получения порошков корунда термообработкой гидроксида алюминия с водным раствором минерализатора под давлением. В качестве минерализатора используют бромид калия и гидроксид натрия.

Недостаток этого способа заключается в том, что кристаллы корунда имеют размер в поперечнике 70-150 мкм.

Предлагаемый способ заключается в том, что в качестве водного раствора минерализатора используют соль лития с концентрацией 3-5 мас. термообработку ведут при давлении 500 атм и температуре 400-500^оС.

Использование минерализатора с концентрацией менее 3% не обеспечивает полного перехода в α -корунд. Введение добавки с концентрацией более 5% ведет к сильной коррозии оснастки.

Нижний предел температуры обусловлен тем, что интенсивный переход в корунд начинается при 400^оС. Нагрев свыше 500^оС приводит к разрушению внутренней поверхности автоклава.

Применение давления менее 100 атм значительно удлиняет процесс перехода (до 24 ч), применение давления более 500 атм технологически не оправдано: мало изменяется степень и скорость перехода.

Способ заключается в следующем.

20 г измельченного в вибромельнице в течение 8 ч технического гидроксида алюминия помещают во вкладыш автоклава. На дно автоклава заливают 3%-ный водный раствор соли лития Li₂CO₃. Автоклав герметизируют и помещают в печь. Кристаллизацию проводят при температуре 450^оС и давлении 400 атм в течение 4 ч. После разгерметизации автоклава содержимое вкладыша высушивают при 80^оС в течение 3 ч. Полученный продукт содержит 100% α -оксида алюминия (корунд). Кристаллы корунда имеют ромбоэдрический габитус и размер в поперечнике 0,5-2,0 мкм.

В качестве исходного материала можно также использовать гидроксид алюминия, полученный осаждением из солей алюминия.

Примеры осуществления способа приведены в таблице. Абразивная способность корунда, полученного предлагаемым способом, дана в сравнении с абразивной способностью материала по прототипу.

При использовании в качестве минерализаторов галогенидов лития (LiГ) отмечается появление небольшого количества кристаллов призматической формы, а при использовании LiOH появляются кристаллы пластинчатой формы, что несколько снижает абразивную способность конечного продукта.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ КОРУНДА, включающий термообработку при повышенном давлении гидроксида алюминия с водным раствором минерализатора, отличающийся тем, что в качестве водного раствора минерализатора используют соль лития с концентрацией 3 - 5 мас.%, термообработку ведут при давлении 100 - 500 атм и температуре 400 - 500^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1