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常见氧化铝晶型结构及其应用

α-Al2O3属三方晶系,在铝的氧化物中是最稳定的相,具有熔点高、硬度大、耐磨性好、机械强度高、电绝缘性好、耐腐蚀等性能,是制造纯铝系列陶瓷、磨料、磨具及耐火材料的理想原料。

β-Al2O3并非氧化铝的异构体,而是一种铝酸盐。通式为M2O·x Al2O3,M为一价阳离子,也可被二价或三价阳离子置换。β-Al2O3属六方晶系,具有密度大、气孔率低、机械强度高、耐热冲击性能好、离子导电率高、粒度分布均匀且细、晶界阻力小等特点。

它可用作钠硫(Na/S)蓄电池中的固体电解质薄膜陶瓷隔板,既作为离子导电体,又具有隔离钠阴极和多硫钠阳极的双重作用;还可用于室温电池,钠热敏元件,制作玻璃、耐火材料和陶瓷的原料等。

工作原理:钠硫电池是当前开发的一种高能蓄电池,该电池以固体电解质β"-Al2O3(Na+离子导体,β氧化铝族有两种晶体结构)为电解质隔膜,熔融硫(熔点119℃)和钠(熔点98℃)分别作阴阳极,固体电解质将两个液体电极隔开,Na+离子穿过固体电解质和硫反应从而传递电流。

γ- Al2O3是由一水软铝石在低温(500~750℃)煅烧得到,γ-Al2O3属立方晶系,为多孔性、高分散度的固体物料,具有很大的比表面积,活性大,吸附性能好。

它广泛应用于各种行业中的吸附剂和脱水剂、汽车尾气净化剂;制备航天航空、兵器、电子、特种陶瓷等尖端材料的原料,石油化工和化学工业中用作催化剂(炼制石油)或载体(使石油氢化)。

纳米γ- Al2O3 CMP (化学机械抛光)浆料可用于集成电路生产过程中层间钨、铝、铜等金属布线材料及薄膜材料的表面平坦化,以及高级光学玻璃、石英晶体及各种宝石的化学机械抛光。



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