Alumiiniumoksiidi suurusjaotuse juhtimine sõltub prekursorite, reaktsioonitingimuste, lisandite ja kuumtöötlusprotsesside reguleerimisest valmistamise ajal. See võimaldab täpselt kontrollida osakeste suurust ja selle jaotusvahemikku, vastates erinevate rakenduste jõudlusnõuetele.
Eelkäijad ja valmistamismeetodid määravad osakeste suuruse esialgse jaotuse
Tooraine osakeste suuruse kontroll: alumiiniumhüdroksiidi või böhmiidi osakeste esialgne suurus mõjutab otseselt alumiiniumoksiidi osakeste suuruse lõplikku jaotust. Näiteks peened lähteterad moodustavad pärast kaltsineerimist arvukate mikropooride ja suure eripinnaga nano-alumiiniumoksiidi (D50 võib olla nii madal kui 5–20 nm); samas kui suure -osakeste-suurusega prekursorid aitavad kaasa suurema pooride suuruse ja laiema jaotusega aktiveeritud alumiiniumoksiidi saamisele.
Sol{0}}geelmeetod: pH väärtuse ja hüdrolüüsikiiruse reguleerimisega saab saavutada kitsa osakeste suurusjaotusega nano-alumiiniumoksiidi (5–50 nm) (PDI 0,15 või väiksem), mis sobib ülitäpseks katalüüsiks ja katmiseks.
Suure{0}}energiaga kuuljahvatamine:
See meetod jahvatab mikroni -suuruse alumiiniumoksiidi 50–80 nm-ni, kuid see lisab kergesti lisandeid ja sobib abrasiivseteks rakendusteks, kus kõrget puhtust ei nõuta.
Lisandid ja poore{0}}moodustavad ained pooride struktuuri ja osakeste agregatsiooni reguleerimiseks:
Orgaanilised poore{0}}moodustavad ained (nt tärklis, PEG, tselluloos): need lisatakse vormimisprotsessis ja põlevad pärast kaltsineerimist ära, moodustades kontrollitavad poorid, suurendades oluliselt pooride suurust ja parandades poorsust. Suuremad lisamiskogused annavad suurema pooride suuruse ja suurema pooride mahu ning seda saab kasutada poorse alumiiniumoksiidi valmistamiseks pooride suurusega 100–250 nm.
Pindaktiivsed ained (nt CTAB, PVA): pärsivad kasvu, adsorbeerudes kindlatele kristallitasanditele, reguleerides osakeste morfoloogiat ja suurusjaotust ning parandades ühtlust.
Anorgaanilised pooride laiendajad (nt TiO₂, SiO₂): pärsivad teravilja jämenemist kõrgel -temperatuuril paagutamisel, stabiliseerivad makropoorset struktuuri ja parandavad termilist stabiilsust.
Teravilja kasvu ja jaotumise optimeerimine kuumtöötluse abil
Kaltsineerimistemperatuur on osakeste suuruse jaotuse reguleerimise põhiparameeter:
400–600 kraadi : tekitab -Al₂O3, säilitades suure eripinna (200–600 m²/g), väikese poori suuruse (2–10 nm) ja kontsentreeritud jaotuse, sobib kuivatusainete ja katalüsaatorikandjate jaoks.
>1200 kraadi : muutub järk-järgult -Al₂O₃-ks, mille tulemuseks on terade kasv, laiem osakeste suurusjaotus ja D50, mis ületab 66,9 μm, sobib elektrolüütilise alumiiniumi ja tulekindlate materjalide jaoks.
Kuumutamiskiirus ja hoidmisaeg: aeglane kuumutamine soodustab ühtlast tera kasvu ja vähendab suuruse hajumist; pikad hoidmisajad soodustavad terade aglomeratsiooni, mis suurendab osakeste suurust ja jaotumise nihkumist.
