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第８卷第２期 ２００２年４月 中 国粉体技术 ８Ｎｏ ２ Ｃｈｉｎａ Ｐｏｗｄｅｒ ｓｃ ｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｐｆｉ【２００２ 。一０曦０ ＿ 溶 ＿ 氧－ｌ＿ ， 一罗玉长 ｃｌ【Ｊ东铝业公司研究院．山东淄博２５５０６ 化。 喷涂高温无机涂层是解决金属材料“热障”问题的重 、Ｈ２，其纯度９９ ９％。稳定相 摘√ 镊＿－ｌｌ－ 等离子喷抢，工作气体为 要：甩烧结法生产晴藉｝氧化铝。实验采用水冷非转移式 要方法。由于Ａｂｑ涂层具有耐高温、绝缘性能好、 —ＡＩ一鬈粉叠｜２ｏ３经等离子射流熔融、淬冷后，转变为亚稳相 — ． Ａ１２ｑ及球化低钠氧化铝，经试验璃定，ＡＪ一｜ｌ球 ｌ ２（］３的相变所程如 下： 一ｌｌ＿ｏ－ＡＩ ＿ ｌ｜ｌ菠 莅 。其ｌ￣Ｃｈ善离。 ＿ 氅熔体堡芝 ～２（ｂ ２ 。ＡＩ （ 关健词：氧化铝粉体；等离子体；相变 一√筹… 中围分类号：ＴＱ１３３ １ 文献标识码：Ａ 。ｌ文章编号：１＿．００８ ５５４８［２００２）０２—００１２ ０３ 蜜一一 ０…一０ ～Ａｌｕｍｉｎａ Ｐｏｗｄｅｒ ｆｏｒ Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｉｔ’ 一０ ｜～ Ｓ Ｃｈａｎｇｅ ｉｎ Ｐｌａｓｍａ Ｊｅｔ （Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉ＿ 减０ ｎｓｔｉｔｕｔ０．ｅ ｏｆ Ｓｂａｎｄｏｎｇ Ａｌ￣ｆｉｎｉｕｍ Ｃｏ Ｚｉｂｏ．２５５０６１．Ｃ ｎａ） Ａｌ￣ｔ簟瞧■ ｒａｅｔ：Ｔｈｅ ａｌ… ０、ｕｍｉｎａ ｆ ｏｒ ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ ｖ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｗｉｔｈ ｓｉｎｔｅｒ ｉｇｎ ｐｒｏｃｅｓｓ Ｔｈｅ ｗａｌｏｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｎｏｎ—ｔｒａｎｓｆｅｒｅｎｃｅ ｔ）Ｔｅ ｓｐｒａｙ ｇｕｎ 、ｍ ｕｓｅｄ—ｗｏｒｋｉｎｇ ｇａｓｅｓｗｅｒｅＮ２．Ｈ２，ｔｈｅｉｒ ｐｕｄｔｙ ９９．９％． Ｍｔｅｒ ｍｅｌ迕０—０一缀叠 ｔｄｅ ｂｙ ｔｈｅ ｐ１．ａｓｍａ ｊｅｔ ａｎｄ ｑｕｅｎｃｈｅｄ．ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ ｐｈａ．￣ｏｆ ｎ—Ａｂ 一 一ｌ＿ ｉｓ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ ｔｏ ｓｕｔ＞ｓｔａｂｉｌｉｚｉｇｎ ｐｈａｓ￣７一 ＡＩ２ｑ ａｑｄ ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｌｏｗ ｓｃ￣ｔｉｍｕ ａｌｍｕｉｎａ Ｔｂｅ ｔｅｓｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｌｈａ．￣．ｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｓ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ： Ａ１２ｏ３— ｍｅｌｔｅｄ ｂ０ｄｙ ｑｕｅｎｃｈ￣Ｙ一 一Ａ１２０３ 。一ＡＪ２ Ｋｅｙ ｗ０ ：ａｌｕｍｉｒｍ Ｉｘ￣ｗｄｅｒ；ｐｌａｓｍａ；ｐ｝ｍｓｅ ｃｈａｎｇｅ 等离子体具柏高温、高热焙、高密度的特点，等 离子冶炼已引起人们的注视，它可简化一系列的多 阶段过程，如制低钠氧化铝【 、制取粒度为０．叭～ ０．０５ｔ＊ｍ的ＴｉＮ 、球化Ｕ３Ｓｉ２粉体［ 在金属表面 收藕日期：２００１ ０２ １０，修回日期：２ｔ￣１２ ０【２０ 作者简介：罗玉长ｔ１９３８一），男，教授。 抗温度骤变、耐冲刷等特性，因此Ａｌ，ｑ是重要的高 温无机涂料。本文报道了碱石灰烧结法生产喷涂氧 化铝的作业程序、氧化铝涂层的物相组成、等离子射 流下氧化铝的相变、球状低钠氧化铝的制取。 １ 买验 １．１等离子体发生器工艺参数 采用水冷非转移式等离子喷，电气设备为硅 整流磁放大电气系统 阴极采用钍钨台金（￣１０ｎｎｎ），阳极采用纯铜。 喷嘴内径６ｍｍ。 工作电流１７５Ａ，电压９５Ｖ 等离子体载气为 、 ，纯度９９ ９％。 振动式送粉器，以Ｎ２气作Ａｌ２ｑ粉体的载气 捕粉介质为离子交换承 １．２ Ｘ射线衍射仪工作参数 管压４０ｋＶ，管流２５ｎ￣Ａ．，量程３ｋＣＰＳ。Ｃｕ靶，扫 描速度４４／ｍｉｎ，取样点间隔０．０２。，散射狭缝１。，接 收狭缝０ ３ｍｍ。 ２喷涂～２０３粉体 用于航天、国防、石油、化工等工业中一些隔热、 耐磨、防腐金属元件的涂层氧化铝，要求元件喷涂氧 化铝后能提高在高温、高压、高腐蚀条件下的使用寿 命。喷涂～２ｑ粉体的成分及含量见表１。 袭１喷潦 粉体的成分豆含量 为得到适宜等离子喷涂的ＡＩ２ｑ粉体，采用的 生产流程如图１所示。 维普资讯 http://www.cqvip.com
《中国粉体技术｝２００２年第２期 含硅的铝酸盐溶液 ＋ 方钠石型钠硅渣一间接加热连续脱硅 ＋ 水台铝硅酸钙一深度脱硅一水合碳酸铝钙 ＋ 铝酸盐溶液分解一Ａ１（（）Ｈ）３晶种 ＋ 碱液￣ＡＩ（ＯＨ） 过滤一水 ＋ 风一Ａ１（ｏＨ）３焙烧一重油 ＋ 铝电解Ａ （ 一 ２０３粉体分级一喷涂 ２ 图Ｉ喷涂 ２ｑ册体生产菠程 ３ 等离子射流下氧化铝粉体的变化 ３．１ ｄ一 ２ 转变为 一Ａ【２ 氧化铝水合物在空气中以ｌ０℃／ｒａｉｎ的加热速 度，亚稳相 一 ２０３向稳定相。一Ａ１２ 转化，且当 物料冷却时，此过程是不可逆的 而在等离子射流 下，稳定相ａ—Ａｌ２０３可以向亚稳相 —Ａｌ２ 转变 ａ—Ａ【２０３经等离子体射流熔融、淬冷得到的 —Ａｂ ，有效密度３．５４３ｇ／ｃｍ ，比表面积１．５ｍｅ／ｇ ｘ射线衍射图谱（图２），背景低、宽度小、峰形尖锐、 对称性好，ＸＲＩ）图谱各峰的 值为０．４５５，０．２８０， ０．２４２，０．２３９，０ ２２８，０．１９９，０．１５８。０．１３９ｎｍ。表明 等离子射流下可获得高结晶度、结构完整的７一 ＡｂＣ 粉体。 ２ｏ ３ｏ ４０ ５ｏ ６０ ２ｏ１（’） ＣｕＫ —Ａｂ０３经熔融淬冷制得的 —Ｐｄ２０３ ２．术软铝石焙烧制得的ｙ—ＡＩ： 图２ ７ ＡＩ２ｃ．ｈ的ｘ射线衍射图 为研究Ａｂ 涂层的物相组成，将４０～７５，ｕｒｎ 的ａ—Ａｂ 粉喷涂在４５号钢表面，喷嘴与钢表面 的距离为９０～１２０ｒｍｎ，喷射角４５。，涂层０．３ｍｍ。 Ａ１２０３涂层经ｘ射线衍射分析，物相为ａ—ＡＩ２０３、 ｊ量饨ｒ研究－１１ —Ａ１２ ，ｄ值与ＪＣ．ＰＤＳ数据相符。喷涂前ＡｌｚＯ３ 粉体 —Ａ１２ 相９７．４％，而涂层的ａ—Ａｌ２ 含量 为３０．３％，ＸＲＤ图谱示于图３。 ２０ ３１）４ｎ ５０ ６０ ∞ ２日 ）０ｕ ｌ 一原料“一ＡＩ２ 卜涂层 一Ａｂｑ＋ ＡＩ２０￣ 图３ Ａ】２ 涂层的ｘ射线衍射围 等离子射流下制得的７一ＡｂＱ，经８００℃焙烧转变 为６一Ａｂ（ ，１ｉ００１２时６一ＡｂＯ３转变为ｄ— 。 ３．２形成球状低钠Ａｈ 低钠Ａ１， 是生产电子基片、陶瓷刀具、绝缘器 件的原料 ＡＩ（０Ｈ） 中的晶问碱、结晶碱、吸附碱， 煅烧后得到的Ａ【２ ０＝；粉体，其Ｎａ２ｏ含量达不到非 抬金行业希望 （Ｎａ２０）＜０．１％的要求ＨＪ，若要制 得Ⅲ（Ｎａ２０）＜０ ０３％的Ａｂ 粉体，不仅工艺过程 复杂，而且在生产过程还会使Ａｂ 被其他杂质污 染。如果要生产球状低钠Ａｂ 粉体，在通常的煅 烧条件下是很难实现的，而在等离子射流下却能够 使熔融的Ａｌ２ 液滴球化，并使粉体的Ｗ（Ｎａ２０）＜ ０ ０３％，从而使制取低钠 粉体的多个阶段简 化为一步完成。 试验结果见表２。含碱的Ａｌ２ 粉体经等离子 射流熔融、雾化，可制得含Ｎａ２Ｏ很低的Ａｌ２ ，而 ｓｉ 、Ｆ 的含量却变化甚小 Ｎａ２Ｏ的质量分数 为０．０７％～０．７５％的ＡＩ， ，经等离子射流脱钠之 后，均可获得 （ ∞ｏ）≤Ｏ．０３％的球状低钠氧化 铝 这种球状低钠氧化铝是一种绝缘性能很好、耐 高温的涂料。采用阴极电泳涂覆法，能在钨丝表面 形成结构致密、均匀的涂层，经上海电子管厂应用， 其质量优于经历１９道工序得到的刚玉微粉。 维普资讯 http://www.cqvip.com
寰２台碱氯化铝在等离子射魔下的脱碱效果 ％ 适宜等离子喷涂的ＡｂＯ３； （２）稳定相ａ—Ａｂ 粉体经等离子射流熔融、 淬冷后，转变为高结晶度、结构完整的亚稳相 一 ２ 原料Ａｂ 的化学成分 №０ ２ｏ３ Ｏ ０５ ０ ０５ ０ ０５ ０ ０４ ０ ０５ ０ ０３ ０ ０４ ０ ０４ ０ ０３ ０ ０３ Ｏ ０３ ０ ０５ ０ ０２ Ａ】２ 焙融雾化后的化学成分 现ｏ Ｏ ０３ ０ ０３ ０＋０２ ０ ｏ２ ０ ０３ ０ ０３ ０ ０２ ０ ０２ ０ ０３ ０ ０３ Ｏ ｏ２ ０ Ｏ１ ０ Ｏ１ ｏ ０ ０８ ０ ０７ ０ ０６ Ｏ ０６ ０ ０６ ｎ ｏ４ ０ Ｆ ０ ０５ ０ ０５ ０ ０５ Ｏ ０４ ０ ０５ ０ ０３ ０ ｏ４ ＳｉＣｔ２ ０ ０７ ０ ０７ Ｏ ０６ ０ ０．０５ ０ ０３ ０ ０４ ０ ０４ ０ ０５ Ｏ ０４ Ｏ ０３ ０ ０６ ０ ０３ ０ ０ ７５ ０ ６５ ０ ６６ ０ ４５ ０ ４６ ０ ４５ ０ ４３ ０ ４２ ０ ４０ ０，３９ Ｏ ３５ 粉体； （３）含碱的ＡｂＯ３粉体经等离子射流熔融、雾 化，可获得∞（Ｎａ２０）≤０．０３％的球状Ａｂ 。 【参考文献］ ［１：罗玉长，朱春楷等离子喷雾法制取低钠氧化铝新工艺的 ０．ｏ４ ０．０５ ０ ０４ ０ ０３ ０ ０６ ０ ０３ ０ ０３ ０ ０．０３ ０．０３ ０ ０３ ０ ０５ ０ ０２ Ｏ Ｏ２ 探讨＿Ｊ］．工业陶瓷，１９９０，（２）：１３—１６ ［２］朱联锡 等离子法制取氮化钛［Ｊ］稀有金属．１９８５，（５）： １３—１５ ０ ２０ ０ ０７ ０ １２ ０ ０２ ０．０１ ［３］孔常静，宁伟建，昊 彬，等直流电弧等离子体球化 ｂ 粉体［Ｊ］．中国粉体技术，２０００，６（４）：４４ ４６． ４结 论 （１）烧结法生产的ＡＩ２Ｏ３粉体经颗粒分级，制得 （上接第９页） 式中，ｕ＝Ｏ，１，２，… 将Ｉ ， ）表示成下述形式 ［４］罗玉长，毕亚娟，罗鹤鹏Ｎａ２０在ｍ（ＯＨ），颗粒中的赋 存状态及煅烧过程的行为［Ｊ］粉体技术，１９９５．１（５）：１２ —１ ７． Ｈ（ ） ［ （Ｓ），ｔ］－－Ｅ（ｓ） ［－ｒ（ ），ｔ］，（４９） 由式（４８）和式（４９）得到 ［ （ ），ｔ］＝ｅ－ｌ （ ）ｄｒ （ｚ，０）， （５０） Ｉ ， ＞＝∑Ｇ ｉ ｕ＞， 式中， 为展开系数。 （４３） 式中，Ｅ（ｓ）为系统的能量 Ｅ（ｓ）＝∑Ｅ （ ）， （５１） 由式（４３）得到 （ ， Ｉ ， ）＝∑∑ｃ 式中 也 ＝ｉ，ｉ０，（４４） ｉ 主 在式（４４）中，当ｕ ＝ｕ时，必须有 ＝ ，由式 （４５） 且 式中 Ｅ （ｓ）＝（ ， Ｉ Ｈ（ｓ）『 ， ）， （５２） 将式（２９）代入到式（５２）中，并利用式（３５），式 （３６），式（３７），得到Ｅ （ ）的表达式 Ｅ （ｓ）＝２（ ＋ ） ｃｈ４ ， （５３） （ ，０）＝∑Ｃ ． （ ） 【５４） ４）和式（４５）得到《 ， Ｉ ， ）＝∑Ｉ Ｉ ＝１。 盔式（４４）中，当ｕ ≠ｕ时，必须有 ≠ ，由式（４４） 式中 ㈤：妻 式中 （ｚ）＝（ ） 南３ 结 论 嘶）（５５） ‘ （５６） 和式（４５），得到（ ， ｉ ， ）＝０。由此可见本征矢 ， ，为正交归一化本征矢。 （罟）’ ｚ］ｅ－ ， 利用式（３８），式（４１），式（４２），式（４３）得到Ｉ ， ＞的具体表达式 薹 谊 ㈦，（４６） 理，给出振动系统的湮灭算符和产生算符的新量子 变换及创新的ＳＵ（１，１）Ｌｉｅ代数理论，得到超微粒子 维量子振动系统的完整量子理论。结果表明，该理 一本文提出超微粒子一维量子振动的量子化处 振动系统的波函数 ［ （ ），ｔ］可以表示为 １＝Ｐ。［ｚ（ｓ），ｔ］：ｅ一言Ｊ Ｈｃ ） （ ，０）， （４７） 由式（４７）可知， ［ （ ），ｔ］满足下述薛定谔方程 ［ｚ（ ）， ］＝Ｈ（ ） ［ （ ），ｆ］，（４８） 论与海森堡理论完全不同。 ［参考文献］ ［１］姜迅东，胡荣泽超细颗粒的量子尺寸效应新理论［Ｊ］．中 国粉体技术，１９９９，５（５）：４—７ 令下述关系成立
