1.前言概述

　　氧化鋁的物理、化學(xué)性能優(yōu)異，被廣泛應(yīng)用于陶瓷、磨料、耐火材料，石油化工等諸多領(lǐng)域。為適應(yīng)不同行業(yè)的需求，將Al(OH)3或γ-Al2O3進(jìn)行特殊處理，如焙燒、研磨、水力分選等處理后，就會得到在粒度、比表面積和形狀等方面完全不同的氧化鋁。對于超細(xì)活性氧化鋁(γ-Al2O3或η-Al2O3)，一般用作吸附劑或催化劑載體;柱狀或球狀氧化鋁一般為載體或陶瓷膜過濾;高溫系列的氧化鋁主要通過工業(yè)氧化鋁加助溶劑煅燒制備，一般用在陶瓷和耐火材料等方面;拋光氧化鋁，主要應(yīng)用在玻璃、金屬和非氧化物陶瓷的燒成助劑等方面。

　　氧化鋁屬于三方晶系，熔點(diǎn)為2054℃，沸點(diǎn)為2980℃。由于蒸汽分壓，溫度和壓力的不同，造成Al(OH)3高溫下完全脫水變成α-Al2O3前存在多種Al2O3同質(zhì)異晶體。據(jù)報道已有α、β、γ、η、δ、κ、θ及ρ等12種晶體結(jié)構(gòu)，最常見的為α、β、γ三種晶型，它們的密度、比表面積、孔隙率、以及酸性由于脫水條件、初始?xì)溲趸X不同而各不相同。

　　2.α-AL203的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)

　　α-Al2O3為三方晶系，又被稱作剛玉，其Al2O3晶體中O2-作密排六方緊密堆積，而較小的質(zhì)點(diǎn)間距，使其晶體牢固，性質(zhì)穩(wěn)定。α-Al2O3是所有氧化鋁中密度最大，晶相最穩(wěn)定的，其密度與雜質(zhì)有關(guān)，保持在3.99g/cm3左右。α-Al2O3主要存在紅寶石，藍(lán)寶石以及天然剛玉中。α-Al2O3的活性雖較低，但具有高硬度、高強(qiáng)度、耐磨損、耐化學(xué)腐蝕以及良好介電性等優(yōu)異性能，在耐火材料和陶瓷等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

　　3.β-AL203的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)

　　β-Al2O3作為一種含堿鋁酸鹽，其密度約為3.30g/cm3。β-Al2O3穩(wěn)定性較差，加熱后會有α-Al2O3和Na2O從其中分解出來。Na-β-Al2O3晶體內(nèi)部為層狀結(jié)構(gòu)。Na+可以在層間自由移動和離子交換，使其在層間發(fā)生松弛極化及具有離子導(dǎo)電性，而Na+不能在與C軸平行方向進(jìn)行擴(kuò)散，使其在平行C軸方向無導(dǎo)電性。利用這一性質(zhì)，β-Al2O3可以作隔膜材料應(yīng)用在鈉硫電池中，并廣泛用于電子、醫(yī)學(xué)、機(jī)械等方面。

　　4.γ-AL203的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)

　　γ-Al2O3作為一種過渡相Al2O3，其密度約為3.42g/cm3，γ-Al2O3晶體結(jié)構(gòu)中的O2-分布于立方晶格頂點(diǎn)處，作立方緊密堆積，Al3+分布在O2-的堆積空隙中。γ-Al2O3結(jié)構(gòu)疏松吸附性強(qiáng)，易吸水，能被酸堿溶解，其較大的比表面積使其表面性能高、活性高。同時γ-Al2O3隨溫度升高將轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的α-Al2O3，轉(zhuǎn)化后其體積密度增大，同時有體積收縮，約14.3%，其轉(zhuǎn)化速度和轉(zhuǎn)化完全程度取決于氧化鋁的純度，制備條件及顆粒大小。