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邹小姐：13326633089 -
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高(gao)纯(chun)氧(yang)化铝(lv)一般来(lai)说是(shi)指纯(chun)度达到99.99%（4N）以(yi)上的(de)氧(yang)化铝(lv)，具有良好(hao)的(de)烧(shao)结性能(neng)以(yi)及普通氧(yang)化铝(lv)粉无法比拟的(de)光透率(lv)、电磁稳(wen)定(ding)性、热(re)稳(wen)定(ding)性和机械性能(neng)，是(shi)一种重要的(de)光电功(gong)能(neng)材(cai)(cai)料。正因此，高(gao)纯(chun)氧(yang)化铝(lv)不(bu)仅(jin)产(chan)品(pin)系列化程度和延伸(shen)空间大，与其他高(gao)新技(ji)术产(chan)业(ye)的(de)关联度更大，被誉为(wei)21世纪以(yi)来(lai)新材(cai)(cai)料产(chan)业(ye)中产(chan)量大、产(chan)值(zhi)最(zui)高(gao)、用途最(zui)广的(de)尖端材(cai)(cai)料之(zhi)一，前景被极为(wei)看好(hao)。但是(shi)甘(gan)蔗没(mei)有两头甜，目前制(zhi)备高(gao)纯(chun)氧(yang)化铝(lv)的(de)常(chang)见技(ji)术，如改良拜(bai)耳法、无机铝(lv)盐热(re)分(fen)解法、水热(re)合(he)成(cheng)法等都(dou)不(bu)同程度地存在(zai)着成(cheng)本高(gao)、工艺过(guo)程复杂、污染环境的(de)缺(que)点。
CAC2023展上，上交(jiao)赛孚尔（包头）新(xin)材料有(you)限公司展示(shi)了(le)采用高纯铝水解法制备的高纯氧化铝系列(lie)产品性能达到了国际先(xian)进水平，并(bing)(bing)且在绿色(se)环保方面取得重大成(cheng)就。经营部主(zhu)管魏强先(xian)生不仅向小编讲述介绍了开发该(gai)项技术过程中(zhong)的细(xi)节故事，并(bing)(bing)且也还透露了公司雄心勃勃的规划(hua)愿景。
简单(dan)说，赛孚尔采(cai)用的(de)高纯(chun)铝水解法(fa)是在高纯(chun)铝提纯(chun)技(ji)术(shu)的(de)基础上，对(dui)直接(jie)水解法(fa)绿色氧化铝制备技(ji)术(shu)进行了优化。
原料——采(cai)用6N级高纯铝提升产品性能
魏主管表示：“高(gao)纯铝水解法制备高(gao)纯氧化铝对(dui)于原材料(liao)高(gao)纯铝的纯度要(yao)求极高(gao)，所以首(shou)先，我们制备在高(gao)纯氧化铝时，在原料(liao)端进行(xing)严格把(ba)控，采(cai)用了本单位(wei)生(sheng)产的6N级超(chao)高(gao)纯铝锭作(zuo)为(wei)原材料。据我所知，目前国(guo)(guo)(guo)(guo)内(nei)只有极少(shao)数厂家够生产(chan)(chan)纯(chun)(chun)度达(da)99.999%（5N级）的高(gao)纯(chun)(chun)铝(lv)(lv)，在国(guo)(guo)(guo)(guo)际(ji)市场(chang)上，能成产(chan)(chan)5N（99.9993%）以(yi)上高(gao)纯(chun)(chun)铝(lv)(lv)产(chan)(chan)品的也仅有德(de)国(guo)(guo)(guo)(guo)海德(de)鲁铝(lv)(lv)业、美国(guo)(guo)(guo)(guo)铝(lv)(lv)业、俄罗斯铝(lv)(lv)业、日本昭和(he)(he)铝(lv)(lv)业和(he)(he)住友化(hua)学(xue)等国(guo)(guo)(guo)(guo)际(ji)著名企(qi)业。本单(dan)位运用定(ding)向凝固法(fa)生产(chan)(chan)的6N超高(gao)纯(chun)(chun)铝(lv)(lv)锭(ding)弥(mi)补了国(guo)(guo)(guo)(guo)内(nei)该(gai)项技术空白，在国(guo)(guo)(guo)(guo)际(ji)上也处于(yu)领先地位。以(yi)该(gai)6N级超高(gao)纯(chun)(chun)铝(lv)(lv)锭(ding)为(wei)原材料，我们自(zi)主(zhu)研(yan)发了性(xing)能可(ke)对(dui)标日本住友化(hua)学(xue)的4N5、5N5的高(gao)纯(chun)(chun)氧化(hua)铝(lv)(lv)，实现了国(guo)(guo)(guo)(guo)产(chan)(chan)自(zi)主(zhu)替代。可(ke)用于(yu)制作(zuo)人造宝(bao)石、分析试剂以(yi)及纳(na)米级催化(hua)剂和(he)(he)载体(ti)等。”
高纯(chun)铝水解法制备(bei)高纯(chun)氧化铝
Ps：定向(xiang)凝(ning)固(gu)(gu)法(fa)是通过强制(zhi)冷却或加热的(de)方法(fa)，在凝(ning)固(gu)(gu)金属样(yang)未凝(ning)固(gu)(gu)熔(rong)体(ti)中建立起沿特定方向(xiang)的(de)温度(du)梯度(du)，使熔(rong)体(ti)在气壁上形核(he)后沿着(zhe)与热流相(xiang)反的(de)方向(xiang)，按要求的(de)结晶取向(xiang)进行(xing)凝(ning)固(gu)(gu)，排除(chu)杂(za)质元素的(de)技术(shu)。高纯(chun)(chun)铝的(de)生产过程主要是利用(yong)电(dian)磁搅拌技术(shu)，对(dui)处于固(gu)(gu)液(ye)临界状态的(de)液(ye)相(xiang)进行(xing)强制(zhi)性的(de)搅拌以(yi)降低临界状态液(ye)相(xiang)中溶质富集层的(de)厚度(du)，有利于溶质的(de)扩(kuo)散(san)，提高提纯(chun)(chun)的(de)效率，使晶体(ti)不断生长，然(ran)后得(de)到高纯(chun)(chun)铝。
定向凝(ning)固法生产(chan)高纯铝(lv)装置示意图（左）
提纯后直径80mm高纯铝锭距底部不同距离处断面图（右）
工艺优化——实现更(geng)高产能
高(gao)纯(chun)铝(lv)水(shui)(shui)解(jie)法(fa)制备高(gao)纯(chun)氧(yang)化铝(lv)是利用活(huo)性(xing)较(jiao)高(gao)的(de)金属铝(lv)与水(shui)(shui)反(fan)应生成氢氧(yang)化铝(lv)，产物经过(guo)干燥、高(gao)温煅烧(shao)后制得高(gao)纯(chun)氧(yang)化铝(lv)的(de)一(yi)种方法(fa)。通常来说，水(shui)(shui)解(jie)反(fan)应得以(yi)发(fa)生的(de)原因在于物质具有较(jiao)高(gao)的(de)化学活(huo)性(xing)，然而单质铝(lv)与水(shui)(shui)很难发(fa)生水(shui)(shui)解(jie)反(fan)应，所以(yi)该方法(fa)最关(guan)键的(de)技术就是需对单质铝进行活化(hua)，使其形成具有较高的化学活性及表面能的非平衡态晶体或准晶相，进而与去离子水发生水解反应。
高纯(chun)铝水解制备高纯(chun)氧化(hua)铝化(hua)学方程式(shi)
魏主(zhu)管介绍，过(guo)去高纯(chun)氧化(hua)(hua)铝在水解环(huan)节(jie)产生的废(fei)水无法(fa)再利(li)用，而(er)现(xian)在，该工序经赛(sai)孚尔(er)优化(hua)(hua)后脱(tuo)水废(fei)液(ye)回用率达到了100%，从铝到氧化(hua)(hua)铝的一次转(zhuan)化(hua)(hua)率也由(you)此提升了20%。而(er)在氧化(hua)(hua)铝前(qian)驱体(ti)的脱(tuo)水过(guo)程中，赛(sai)孚尔(er)实现(xian)了由(you)“滤(lv)(lv)布过(guo)滤(lv)(lv)”到“自体(ti)过(guo)滤(lv)(lv)”的转(zhuan)化(hua)(hua)，使脱(tuo)水过(guo)程的物料(liao)损失(shi)率由(you)原(yuan)来(lai)的5%降低到了1%以内。焙烧时(shi)的耗(hao)电量(liang)比(bi)过(guo)去也减少了7.7%，用水量(liang)减少了15%。从整(zheng)个生产过(guo)程来(lai)看，优化(hua)(hua)后的工艺(yi)做到了节(jie)能环(huan)保的同时(shi)，原(yuan)料(liao)利(li)用率也大幅提高。目(mu)前(qian)，赛(sai)孚尔(er)已在包头(tou)形成800吨的年产能，在年底，预计将实现(xian)年产能1800吨的目(mu)标。
小结
数年磨一剑，出(chu)鞘(qiao)必锋(feng)芒。赛(sai)孚尔(er)自成立以来(lai)(lai)始终专(zhuan)注于电(dian)子专(zhuan)用材料及特种功能(neng)陶瓷(ci)材料领(ling)域，依托上海交通大学的核(he)心优势技术和持续创(chuang)新能(neng)力(li)，公(gong)司的核(he)心产(chan)品(pin)(pin)高(gao)纯(chun)氧化铝(lv)(lv)、高(gao)纯(chun)氢氧化铝(lv)(lv)、高(gao)纯(chun)勃姆(mu)石等均在生产(chan)环节实(shi)现了能(neng)耗少、原料利用率高(gao)、产(chan)品(pin)(pin)可控的目标，性能(neng)更是达到了国(guo)际先进水平，处于国(guo)内同行业(ye)领(ling)先水平。未(wei)来(lai)(lai)，赛(sai)孚尔(er)将继(ji)续精进新产(chan)品(pin)(pin)的研发(fa)、生产(chan)能(neng)力(li)，全(quan)面提升高(gao)纯(chun)氧化铝(lv)(lv)系(xi)列产(chan)品(pin)(pin)的制备工艺(yi)。
最后，感恩所有相(xiang)遇，期(qi)待下次相(xiang)聚！CAC先进陶瓷展(zhan)仍将秉承初(chu)衷，做“懂行的先进陶瓷展(zhan)”，继(ji)续为各位行业专家及业内人(ren)士打造(zao)深入(ru)交流的平台。
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