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前言

氧化鋁是一種很重要的陶瓷材料，具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等優(yōu)良特性。作為結(jié)構(gòu)陶瓷，已廣泛應(yīng)用于航空、冶金、機(jī)械工業(yè)等領(lǐng)域；作為功能陶瓷，在陶瓷傳感器、生物陶瓷、固定化酶載體等方面有著很重要的應(yīng)用。超細(xì)氧化鋁粉體對于提高燒結(jié)體質(zhì)量、改善性能和應(yīng)用都有著重要的價值，所以納米氧化鋁粉體的制備、分散和性能吸引著廣泛的研究。但是，氧化鋁具有多種晶型相，除了熱力學(xué)穩(wěn)定的α相之外，還有γ，δ，θ等十幾種熱力學(xué)不穩(wěn)定的過渡晶型相，隨著溫度的升高，這些過渡型相最終將通過α相變轉(zhuǎn)變成α-Al₂O₃。

氧化鋁過渡型相之間的轉(zhuǎn)變

氧化鋁過渡型相之間的相變是在氧離子為同一種排列方式下的相變，隨著溫度的升高，處于四面體和八面體間隙中的鋁離子亞晶格的有序度提高，而且相應(yīng)的晶體缺陷逐漸減少，這種相變被認(rèn)為是一種“拓樸轉(zhuǎn)變”，即晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變沒有破壞原來晶粒的形貌，處于這種轉(zhuǎn)變過程的粒子在晶粒尺寸上的變化不大。過渡型相之間的轉(zhuǎn)變是由于鋁離子局部的遷移，沒有涉及到氧離子大的骨架的變化，因而所需要的能量較少，也就是說可以在較低的溫度下完成。

過渡型相到α相的轉(zhuǎn)變

α相變主要是從氧離子排列為Fcc骨架向Hcp骨架進(jìn)行在轉(zhuǎn)變的過程，此類轉(zhuǎn)變屬于晶格重構(gòu)相變，其中涉及到半徑較大的氧離子移動，所以需要的能量較多，加上受到的外部干擾性影響，相變溫度會發(fā)生一定變化。在研究領(lǐng)域中有相關(guān)研究人員對α相變機(jī)制存在較大爭論，部分研究人員提出γ向α轉(zhuǎn)變時微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，說明氧化鋁的α相變屬于逐步長大過程。目前α相變主要可以分為兩個階段，基礎(chǔ)階段是α相的形核，然后是α粒子不斷變大，在整體過程中消耗的能量較大，剩余能量主要是促使晶粒能有效增大。通過各項研究理論控制，降低α相變形核激活能對相變溫度與粒徑進(jìn)行控制。

氧化鋁的晶型轉(zhuǎn)換

氧化鋁陶瓷的主要成分是α-Al₂O₃，通常需要將不同晶型的氧化鋁煅燒得到α-Al₂O₃，將工業(yè)g-Al₂O₃粉經(jīng)高溫煅燒轉(zhuǎn)型為α-Al2O3粉就是比較常用的方法。那么這其中又會涉及到什么樣的煅燒工藝技術(shù)呢？

7月8日，來自湖南大學(xué)的肖漢寧教授將走進(jìn)粉體公開課直播間，給我們帶來題為《氧化鋁粉體制備技術(shù)及其在先進(jìn)陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用》的精彩報告，屆時他將從氧化鋁的晶型轉(zhuǎn)變角度出發(fā)，詳細(xì)介紹工業(yè)g-Al₂O₃粉經(jīng)高溫煅燒轉(zhuǎn)型為α-Al₂O₃粉的轉(zhuǎn)型助劑和煅燒工藝技術(shù)，并闡述不同的研磨技術(shù)對氧化鋁粉體的研磨效果、粒徑分布及對氧化鋁陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響。同時，還對用溶膠—凝膠工藝制備納米球狀氧化鋁粉體及低溫轉(zhuǎn)型技術(shù)進(jìn)行了介紹。

專家介紹

 肖漢寧，湖南大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，陶瓷研究所所長，享受國務(wù)院政府特殊津貼專家。1991年在湖南大學(xué)獲博士學(xué)位，1994-1995留學(xué)日本，從事博士后研究。1995年晉升為教授。現(xiàn)任中國硅酸鹽學(xué)會理事，中國機(jī)械工程學(xué)會工程陶瓷專業(yè)委員會理事長，中國電工技術(shù)學(xué)會電工陶瓷專業(yè)委員會副主任，湖南省硅酸鹽學(xué)會副理事長等。《無機(jī)材料學(xué)報》、《硅酸鹽學(xué)報》、《功能材料》等雜志編委。

長期從事先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷、多孔陶瓷、高性能陶瓷膜、結(jié)構(gòu)-功能一體化陶瓷、微晶玻璃等研究。先后主持國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計劃、國家863計劃、國家自然科學(xué)基金、政府間國際科技合作和國防軍工等國家和省部級科研項目30多項。研究成果先后獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項，省部科技進(jìn)步一等獎1項、二等獎3項。在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文280多篇，出版《高性能結(jié)構(gòu)陶瓷及其應(yīng)用》專著1本，獲授權(quán)發(fā)明專利30多項。

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