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在近二十年拋光氧化鋁的研發、生產和應用實踐中,從最初對國外同類產品顆粒尺寸、α相含量的簡單模仿,到雜質含量影響、晶型晶貌控制的技術跟蹤,再到近幾年利用大型分析檢測設備(掃描電鏡、XRD衍射、BET、PTX粉體物理性能測試)對其產品及前驅體的窮極窺探,讓我越發感到國內制備α氧化鋁的思路方法與國外同行對比,令人非常擔憂,下面我把對國內外α氧化鋁粉體制備不同之處的淺顯認識和大家共勉。
談拋光氧化鋁不得不從拋光氧化鋁的應用談起,拋光氧化鋁在終端應用時有兩個關鍵指標——切削力和光亮度。一是切削力要大,切削力大,去除工件的麻點、毛刺、絲路就快,效率就高。在終端拋光生產中,拋光工人師傅都是計件收費,這樣他們的拋光收益就會提高。二是光度要好,光度決定拋光效果。在拋光氧化鋁制備中,影響光度好壞的有多個關鍵指標,如顆粒尺寸大小及分布、最大顆粒的控制、原晶形貌、大小及均一性、轉相溫度、保溫時間長短、礦化劑添加量。切削力和光度這兩個物理性能指標本身又是相互矛盾的,要使氧化鋁切削力大,就要通過增大其顆粒尺寸,提高原晶粒度以及α相含量等技術手段,而這些技術手段的運用恰恰又會降低光度。所以剛開始國內制備出的拋光氧化鋁往往顧此失彼,按住葫蘆起來瓢,不左即右,而國外產品的拋光氧化鋁則會兼顧切削力和光度,在國內比較暢銷的國外牌號,如日本住友化學A-21和AM-21、昭和電工A42-6和A50K、安邁鋁業的P730和P10等都能達到非常好的拋光效果。
究竟國外產品為什么能達到如此效果呢?和國內業者對比,主要有四個方面的不同。
一是國外企業以基礎性研究、應用性能為導向,通過研究應用性能來整體設計產品,也就是說從前驅體最初的分解溫度、濃度、分解時間、粒徑控制以及雜質含量的精準控制工作開始設計α氧化鋁產品。而國內α氧化鋁企業在原料的選用上只能受困于冶金級氫氧化鋁或者氧化鋁,雖然近兩年來,國內某氧化鋁企業生產出氧化鈉含量相對低的氧化鋁來支持非鋁行業的生產工作,但由于其沒有了解終端客戶的應用需求,再加上其團隊以做冶金級氧化鋁的思路組織生產,距達到國外同行對非鋁原料供應的技術理解還尚需時日,希望國內氧化鋁企業能夠早日理解非鋁行業痛處,為下游非鋁行業解燃眉之急。
二是在窯爐選型和窯爐煅燒控制手段上國內、外區別不大,基本上都是回轉窯、隧道窯或者輥道窯,但在溫度場均一性控制上我們還要進一步提高認識,沒有均一穩定的溫度場,α氧化鋁晶型晶貌、原晶尺寸就沒有均一性,故也無法制備出均一穩定的α氧化鋁產品。
三是粉磨裝備的不同,國內多采用間歇式球磨機,利用控制研磨時間達到控制產品平均粒徑和粗顆粒的目的。通過對國內外產品激光粒度分析檢測得知,國外產品粒度分布相對比較窄,且平均粒徑和大顆粒能保持長期穩定,足見國外同行在原料粒度控制以及燒成成品的分級裝備上做了大量工作,才最終達到如此穩定的產品性能。
四是裝備的自動化,在拋光氧化鋁制備過程中,國內正處于從肩扛手拿時代到半人力半自動化的過渡階段,中間過程涉及過多的人為操作。在工業連續化生產中,由于人是有快速疲勞性的,人為疲勞操作給產品帶來了很多不確定性。而國外同行對產品整體設計中的高度自動化工藝設備也是我們進步的方向,如前驅體分解系統的自動化、燒成系統的自動化、粉磨控制的自動化以及產品包裝的自動化等。
綜上所述,不論是在應用基礎性研究、前驅體的制備,還是中間過程的穩定性控制及高度自動化裝備的配合保障,都體現出國外產品整體設計的一脈相承、一氣呵成性,產品生產環節環環相扣,恰中肯綮,整體統一性的技術追求完全不同于國內“九龍治水”式的行業分段割據,國內α氧化鋁生產企業對下游應用的隔靴搔癢,對生產因陋就簡的做法與國外同行形成鮮明對比。以上的淺顯薄見、僅供同行參考,不當之處,敬請指正。(作者:拋光匠人;本文僅代表作者觀點。)
(中國粉體網編輯整理/平安)
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