铝源种类对熔盐法制备超细ZnAl_(2)O_(4)粉体的影响

摘要

本文以Al(OH)_(3)、煅烧Al_(2)O_(3)和纳米Al_(2)O_(3)为铝源,在KCl和LiCl的混合熔盐介质中,800~1200℃温度范围内保温3 h合成超细ZnAl_(2)O_(4)粉体。采用XRD、SEM、激光粒度仪和比表面分析仪等重点分析了铝源种类对ZnAl_(2)O_(4)粉体合成温度、产物物相组成以及显微形貌的影响。在此基础上探讨了反应温度、熔盐与原料的质量比(Ws/Wr)对粉体合成的影响。结果表明:铝源种类显著影响ZnAl_(2)O_(4)的开始形成温度和粉体性能,相比于煅烧Al_(2)O_(3),以Al(OH)_(3)和纳米Al_(2)O_(3)为铝源生成ZnAl_(2)O_(4)的速率较快,在900℃时即可合成出单相ZnAl_(2)O_(4)。以煅烧Al_(2)O_(3)粉为铝源,当Ws/Wr为3∶1时,在1000℃合成ZnAl_(2)O_(4)粉体的分散性最佳,而温度过高易造成粉体团聚长大。适当的Ws/Wr有利于ZnAl_(2)O_(4)的生成,当Ws/Wr为4∶1时合成的ZnAl_(2)O_(4)粒径最小。ZnAl_(2)O_(4)粉体均在一定程度保持着初始铝源的尺寸和形貌,表明熔盐法合成ZnAl_(2)O_(4)的机理主要遵循着“模板合成机理”。