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氧化铝
氧化铝，又称三氧化二铝，俗称“矾土”。是一种白色无定形粉状物。
与氧化铝有关的基本知识
因氧化铝有不同的晶形，它可能属于不同的晶体类型：刚玉型晶体接近于原子晶体，其它晶型的基本上是离子晶体。熔点为2050℃，沸点为3000℃，真密度为3.6g/cm。它难溶于水，能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产中的主要原料，化学反应方程式为：2Al2O3=4Al+3O2。 工业上可从铝土矿中提取，化学方程式：
溶解：将铝土矿溶于NaOH:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O, 过滤：除去残渣氧化铁，铝硅酸钠等酸化：
向滤液中通入CO2.NaAlO2+CO2+H2O=Al(OH)3+NaHCO3. 过滤，灼烧Al(OH)32Al(OH)3=Al2O3+3H2O.
注释：电解时为使氧化铝融熔温度减低，在其中添加冰晶石 电解：2Al2O3=4Al+3O2。
它有四种同素异构体β－氧化铝 δ－ 氧化铝 γ－氧化铝 α－氧化铝 ，主要有α型和γ型两种变体，α型氧化铝熔点、沸点很高，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． γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化铝、铝胶．γ型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝．γ型氧化铝活性高吸附能力强，耐压性好．在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体；在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂，还用于色层分析；在实验室是中性强干燥剂，其干燥能力不亚于五氧化二磷，使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用．我们所熟知的纯净的金属铝与空气中的氧气所生成的一层致密的氧化铝薄膜便是α型氧化铝。我们所熟知的 红宝石、蓝宝石的主成份也为氧化铝，但因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铁和氧化钛而呈红色，蓝宝石则含有氧化铬而呈蓝色。
氧化铝有许多用途。例如，活性氧化铝，活性氧化铝微粉可做耐火材料结合剂；柱状活性氧化铝可作催化剂、干燥剂、净化剂；球状活性氧化铝可做催化剂、干燥剂、吸附剂 ????高纯氧化铝可作高纯氧化铝 钠灯管、荧光粉；高温氧化铝可作低钠高温氧化铝 电子陶瓷、精细陶瓷；中钠高温氧化铝可作结构陶瓷；低钠高温氧化铝超细微粉可作电子陶瓷、精细陶瓷、耐火材料；中钠高温氧化铝超细微粉可作结构陶瓷、耐火材料；抛光研磨氧化铝可作不锈钢抛光研磨；电工氧化铝可作高压开关环氧树脂绝缘件填料 ????
纳米氧化铝颗粒
当今，纳米技术越来越为人们所关注。纳米材料也因其具有独特的性质，逐渐成为近些年来材料科学领域研究的热点之一。被誉为21世纪最有前途的材料。那氧化铝在纳米材料体系中所扮演和何种角色？有何突破与进展？
纳米尺寸的物质具有奇特的物理化学性质。表面效应，小尺寸效应，量子尺寸效应，宏观量子隧道效应便是其基本的四种性质。纳米氧化铝颗粒便是因具有这些特性而与常规的氧化铝不同。纳米氧化铝呈蓬松粉末状，比表面积大，具有高的比表面能和活性，分散能力优良。
如何制备纳米氧化铝？制造纳米氧化铝有多种方法，先讲述爆轰法合成纳米氧化铝颗粒。把500克粉状氢氧化铝和50克粉状太氨放在一起，然后搅拌，尽量使两者能够混合均匀。再把此混合均匀的“混合炸药”用塑料带包成圆形。加入适量的起爆药，插入雷管，然后放在一个特别球形罐体中，进行爆轰。爆轰完成后，打开侧阀门，让爆轰气体带动爆轰产物过滤，从而搜集到颜色呈粉红色粉末，即纳米氧化铝（1）。此外还有固相法，液相
法等化学方法。
纳米氧化铝有多种用途 可用作透明陶瓷：高压钠灯灯管，化妆品填料。 单晶，红宝石，蓝宝石。 高强度氧化铝陶瓷、封装材料、刀具、高纯坩锅。 精密拋光材料、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。 氣气相沉积材料、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。
纳米氧化铝用途之一：氧化铝陶瓷。
所谓纳米陶瓷是指介于固体与分子之间的具有纳米数量级尺寸的亚稳态中间物质（2）。于不同种类的氧化物材料对光，电，磁，力，声，气，温度，湿度等物量具有某一特殊电学特性，使得这些材料常用作结构陶瓷和各种电子功能陶瓷。
氧化铝陶瓷是一种以氧化铝（AL2O3）为主体的材料，用于厚膜集成电路。氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。需要注意的是需用超声波进行洗涤。氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷。因为其优越的性能，在现代社会的应用已经越来越广泛，满足于日用和特殊性能的需要。
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。
氧化铝陶瓷的制备
粉体制备
按照不同的产品要求与不同成型工艺处理氧化铝粉末。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。成型方法有：挤压成型，注射成型，热工艺成型，半自动和全自动成型，干压成型等。依据成型方法，需要对粉体做不同的处理以利于成型。若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Aｌ203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。 成型方法
氧化铝陶瓷制品成型方法常有干压、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。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，取得最好压力成型效果。 2、注浆成型法：注浆成型是氧化铝陶瓷使用最早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形复杂的部件。注浆成型的关键是氧化铝浆料的制备。通常以水为熔剂介质，再加入解胶剂与粘结剂，充分研磨之后排气，然后倒注入石膏模内。由于石膏模毛细管对水分的吸附，浆料遂固化在模内。空心注浆时，在模壁吸附浆料达要求厚度时，还需将多余浆料倒出。为减少坯体收缩量、应尽量使用高浓度浆料。 氧化铝陶瓷浆料中还需加入有机添加剂以使料浆颗粒表面形成双电层使料浆稳定悬浮不沉淀。此外还需加入乙烯醇、甲基纤维素、海藻酸胺等粘结剂及聚丙烯胺、阿拉伯树胶等分散剂，目的均在于使浆料适宜注浆成型操作。 烧成技术