中國(guó)粉體網(wǎng)訊  氧化鋁，化學(xué)式為Al₂O₃，作為地殼內(nèi)含量?jī)H次于二氧化硅的氧化物，氧化鋁廣泛存在于長(zhǎng)石、云母等礦物之中。

氧化鋁晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有許多同素異構(gòu)體，可分為α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、κ、λ、ρ、χ等十幾種晶型，α-Al₂O₃是穩(wěn)定相，其余晶型為過(guò)渡相，在1200℃都會(huì)向α相轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過(guò)程包括化學(xué)鍵的斷裂和組合，屬于晶格重組，需要非常大的能量，是一個(gè)不可逆的過(guò)程。

氧化鋁的晶體結(jié)構(gòu)模型圖

α-Al₂O₃

α-Al₂O₃俗稱剛玉，屬于HCP結(jié)構(gòu)，屬于三方晶系，密度為3.96～4.01g/cm³，是一種化學(xué)性能非常穩(wěn)定的無(wú)機(jī)非金屬材料，硬度高（莫氏硬度9），熔點(diǎn)高（2050℃），強(qiáng)度高，耐磨性好，耐腐蝕性好，電阻率高。所以α-Al₂O₃微粉在耐火材料、特種陶瓷、碾磨材料、化工、電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)制備α-Al₂O₃的方法主要采用直接煅燒工業(yè)氧化鋁的方法。根據(jù)工業(yè)氧化鋁的粒度和不同的煅燒溫度，得到活性α-Al₂O₃粒度、形貌也不相同。

α-Al2O3的主要性質(zhì)

目前α-Al₂O₃被廣泛應(yīng)用于研磨材料、耐火材料、集成電路基板和結(jié)構(gòu)功能陶瓷等領(lǐng)域。

β-Al₂O₃

β-Al₂O₃不是傳統(tǒng)意義上的氧化鋁，其主要出現(xiàn)兩種，一種是氧化鋁與氧化鈉的復(fù)合物，還有一種是氧化鋁與氧化鎂的復(fù)合物，它們的特點(diǎn)是其粉體的形貌控制較難。

β-Al₂O₃晶體與α-Al₂O₃晶體氧原子的緊密堆積排列不同，其具有層狀結(jié)構(gòu)，堿金屬離子或者堿土金屬離子層尖晶石結(jié)構(gòu)單元交替堆積而成，氧離子則按立方緊密堆積排列，金屬離子如Na+可以在該平面層內(nèi)快速擴(kuò)散，因此β-Al₂O₃晶體可以導(dǎo)電，是一類重要的固體電解質(zhì)。因此可利用β-Al₂O₃來(lái)制備鈉-硫電池中的固態(tài)電解質(zhì)隔膜材料，還可以起到離子導(dǎo)電和隔離電池陰陽(yáng)兩極的重要作用。除此之外，β-Al₂O₃還可以用作耐火材料以及電子領(lǐng)域里如用于電子手表、照相機(jī)、聽(tīng)診器和心臟起搏器等器件中。

γ-Al₂O₃

γ-Al₂O₃是一種重要的多孔性物質(zhì)，其比表面積較大，具有吸附功能好、化學(xué)反應(yīng)活性大和催化性好等優(yōu)點(diǎn)，又被稱為活性氧化鋁，它的主要用途是作為吸附劑、干燥劑和催化劑的載體，常用于石油化工和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。

θ-Al₂O₃

θ-Al₂O₃的熱性能和其他性能介于α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃之間，它是一種更穩(wěn)定的氧化鋁，其結(jié)構(gòu)幾乎不含水分。

δ-Al₂O₃

δ-Al₂O₃的比表面積較小，孔容較小，但其晶型的峰值較其它無(wú)水氧化鋁變體的峰值要強(qiáng)一些。δ-Al₂O₃的晶體結(jié)構(gòu)模型來(lái)自于無(wú)機(jī)晶體數(shù)據(jù)庫(kù)（ICSD#40200），為四方晶系，空間群為P-4M2。該材料具有強(qiáng)吸附能力和催化活性，常常被用作吸附劑、干燥劑以及催化劑載體。

η-Al₂O₃

η-Al₂O₃具有和γ-Al₂O₃相差不大的孔容和比表面積，表面酸性比Al₂O₃要強(qiáng)，主要用作催化劑的載體。η-Al₂O₃的晶體結(jié)構(gòu)模型來(lái)自于無(wú)機(jī)晶體數(shù)據(jù)庫(kù)（ICSD#28919），為立方晶系，空間群為FM-3M。

κ-Al₂O₃

κ-Al₂O₃是活性氧化鋁的一種。κ-Al₂O₃的晶體結(jié)構(gòu)模型來(lái)自于無(wú)機(jī)晶體數(shù)據(jù)庫(kù)（ICSD#94485），為正交晶系，空間群為Pna21。其主要用做耐火材料結(jié)合劑、凈化劑、吸附劑等。

σ-Al₂O₃

σ-Al₂O₃與η-Al₂O₃的結(jié)構(gòu)相似，其晶體結(jié)構(gòu)模型來(lái)自于無(wú)機(jī)晶體數(shù)據(jù)庫(kù)（ICSD#69213），為立方晶系，空間群為FD-3MS。

ρ-Al₂O₃、χ-Al₂O₃

ρ-Al₂O₃和χ-Al₂O₃是無(wú)定形的氧化鋁，是所有氧化鋁中唯一具備水化膠凝特性的氧化鋁，在國(guó)內(nèi)又被稱為快脫粉。因其熱穩(wěn)定性差，所以時(shí)常發(fā)生水化反應(yīng)并伴隨熱穩(wěn)定性較差。

由于氧化鋁的晶體結(jié)構(gòu)種類較多，在不同變體之間性質(zhì)差異較大，決定了它在各種領(lǐng)域都有著一定的應(yīng)用。

（中國(guó)粉體網(wǎng)/山川）

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