氧化铝热稳定性的研究进展

氧化铝热稳定性的研究进展

张国松

广西华银铝业有限公司 广西德保 533700

摘要:本文简述了热稳定性的概念、研究背景和发展。对氧化铝热稳定实验进行综述。通过分析温度,观察其变化。发现当温度升高时，氧化铝在高温下呈现出不同程度的失稳现象;随着时间延长或降低而表现出不匀称性并出现回火效应等问题;最后针对以上情况提出相应措施来解决.上述问题从而使之保持较高的稳定性以满足市场需求和社会经济发展所需。

关键词:氧化铝 稳定性

一、 实验方法

1.1实验试剂与仪器

在热稳定性实验中，我们需要用到的试剂有:硝酸铝、氧化钙，还有盐酸水。硝酸铝是一种常用溶液酸类作为氧化剂进行反应制备而成的金属盐;它具有很好地溶解能力和对溶剂无腐蚀性等特性。但是由于其本身所含有大量有毒物质以及环境因素影响使得它难以被使用;二氧化硅在工业生产中应用广泛且价格便宜，所以我们要用做实验时用到的是氧化钙。

1.2 氧化铝的制备

目前,氧化铝的制备方法主要有两种:

(1)机械法,也就是通过高温加热或者是利用压力使材料熔化。这种方式可以获得较高硬度、耐腐蚀性强等优良性能。但是由于设备和工艺技术限制了其使用范围与应用场合有限小而且成本高昂;(2)化学合成法包括直接反应或间接化学反应这一种，其中最普遍的方法为氧化铝化处理和活化氧化铁来制备热稳定性比较好且具有一定强度的陶瓷膜。在制备过程中,要保证氧化铝的质量，必须控制好温度,以确保其能够保持稳定。选择合适的反应条件。由于不同种类物质对热稳定性要求不同。为了达到最佳效果就需要考虑到反应条件和影响因素等方面来确定适宜性范围;同时也可以通过改变热传导途径或降低加热速度进行调节;还能在高温下加热使氧化铝具有高强度性能，这样有利于提高产品质量并改善其外观品质，从而获得良好的经济效益和社会价值。

二、氧化铝热稳定性的研究

2.1 氧化铝热稳定性的前处理

热稳定的第一步就是对氧化铝加热，然后冷却至室温,使其缓慢升温。温度和时间是影响氧化铝热稳定性最重要因素。控制反应条件。在高强度搅拌下进行高温处理会提高材料的硬度、耐磨性及抗疲劳性能等;同时高温时可以降低原材料本身所需的表面粗糙度等缺点;而当反应物发生化学反应后也能起到一定程度上减小磨损,使其更加稳定可靠地使用和操作等等问题都需要我们去研究解决。对氧化铝热稳定性的研究主要是通过改变温度来提高其耐磨性,使它在高温下保持稳定状态。温度影响了金属的氧化过程，从而直接决定着材料是否有必要进行热处理。当加热时由于基体本身存在大量导电粒子(如氧、氮等)导致基体与空气接触后发生反应而引起材料表面出现裂纹和微孔并产生新的应力集中现象;同时也会使氧化铝具有一定硬度或抗腐蚀性,但又不能完全破坏其金属结构。

2.2 氧化铝热稳定性的确定

热稳定性是指加热过程中金属的温度、时间和气体浓度对产品质量影响。在高温条件下，氧化铝具有较高的硬度，其耐腐蚀性能也相对很好。但是当受到外界环境如水或其他介质等因素改变而导致材料内部性质发生了变化时就会使材料失去作用力从而产生严重变质现象。在热稳定的实验中，我们往往会使用氧化铝，它是-种新型材料，具有很高的硬度和良好性能。然而由于其自身性质(如导电性、耐腐蚀性)以及对环境要求苛刻等原因导致了氧化铝易出现高温稳定性问题而不能应用到实际生活之中;再加上温度控制相对比较严格、反应时间长且过程复杂多变等因素使得最终热稳定存在一定的不确定度。

2.3氧化铝热稳定性的初步探索

氧化铝的热稳定性是影响材料热性能最重要的因素,它不仅关系到产品质量和使用寿命,而且对环境、经济效益等都有很大程度上地影响。因此我们可以通过改变温度来提高其耐温性。首先要选择合适的反应条件。在高温高压下进行时应控制加热速度以防止过高或过低;其次是控制反应物浓度(即:反应时间)并保证反应物能快速冷却;最后就是调节氧化铝液相中离子体积。

目前,氧化铝的热稳定性和耐磨性、金属材料以及其他化学因素有关,但在实际应用中还存在着许多.问题。温度对其影响。温度是工业生产过程中最常见的热环境参数之一;当高温条件下时一般不容易控制并引起实验结果发生变化而导致试验误差较大;同时随着时间推移也会出现一些变化甚至使研究人员失去耐心或因外界原因造成的失败等,因此在实际使用前应进行反复加热处理以保证氧化铝能够保持稳定。通过对氧化铝热稳定性的研究，我们知道了,在稳定状态下的温度、时间和金属离子浓度等都会影响到其反应。但是随着时间增加时它也是不能保持恒定不变。因为当氧化铝达到最高温值后就开始进行加热处理使之变为高熔点合金粉末或其他易分解产物;再加.上它作为一种耐火材料还能防止由于热裂造成的火灾隐患;最后通过分析氧化铝在不同温度下。

三、氧化铝热稳定性的影响

氧化铝热稳定性的影响因素有很多，主要是温度、压力还有材料本身，其中最重要的是高温。在加热过程中。金属材料会因为受力不均匀而造成变形。当受到外荷载作用时由于应力集中导致裂纹等现象出现;另外就是温度对其性能也起着一定的控制作用;最后一点要知道热稳定与外界条件有着很大的关系并且它还能够影响到其他因素比如说腐蚀性以及耐蚀性,所以在实验研究中我们常常需要考虑这些方面。影响氧化铝热稳定性的因素有很多,其中包括材料参数、温度和压力等。

1.材料参数:在高温下工作时其表面温度会受到很大程度上的下降。当加热到一定温度之后,其热膨胀系数将逐渐降低;而随着冷却过程中冷却速度加快以及金属液面升高率增大后则可使热量迅速释放并达到稳定状态;同时随着反应时间延长及加热介质对氧化铝热稳定性影响因素也随之变化。

2.加热。对于不同种类金属而言其在不同条件下所表现出来的是热膨胀系数也不相同;同一类合金中由于各种成分存在差异性会表现出一定程度上变形现象或产生裂纹;金属内部存在许多微孔或者是细小间隙等等这些都对材料的热稳定性有着很大影响，所以我们可以通过控制温度和压强来调节这种变化。

3.温度。在高温下热稳定时其温度会下降。当加热到一定程度后，随着冷却速度逐渐上升。但由于高温导致的加热过程中产生大量热量使得熔体凝固而形成了氧化铝;所以我们可以通过控制反应时间来改变其结晶度和熔点等性质使它保持恒定状态以维持稳定性

四、总结与展望

随着热稳定性的不断发展,氧化铝在各行各业都有着广泛地应用。但目前关于氧化铝热稳定的研究还不够完善。本文通过实验对其进行了验证、分析和评价;发现了影响高温稳定性因素中存在着大量潜在问题:温度变化大(加热时间)导致温度波动剧烈等方面;同时也针对这些情况提出了解决措施,并给出相应解决方案，为提高氧化铝热稳定性提供参考依据及建议与借鉴意义。

参考文献:

[1]吴玉程宋振亚杨晔李勇崔平氧化铝a相变及其相变控制的研究[期刊论文]稀有金属

2004,28 (6)

[2]李涛丁丹萍新型干法烟气脱硫反应器的性能仿真研究[期刊论文]-中国科技信息2011 (8)

[3]张俊王俊杰方贤深氧化铝载体的水合、烧结实验研究[期刊论文]化学推进剂与高分子材料2008 (2)