由Gibbsite不易獲得奈米級α氧化鋁粉末的原因

本文探讨何以長時間朱,以三水铝石(gibbsite,Al(OH)3)未能成功量産粒徑細于100nm之α-相氧化铝(α-Al2O3)粉末之原因.以三水铝石為原料經熱處理生産α-Al2O3粉末,此水合物會因熱處理而經歷γ-、κ-,而α-相氧化铝中間相之相燮.此過程為一假形相燮(pseudomorphic transformation),也即出现之三結晶相均将維持原料粉末三铝石之外形,因此必須先有＜100nm之三水铝石粉末才有可能産出奈米級α-Al2O3粉末.但因κ-至α-之相燮存在相燮臨界晶徑,＜100nm晶粒κ-Al2O3粉末難连成高比例α-相相燮發生,而長時間熱處理求取高比例相燮又将使粗粒(＞100nm)晶粒或多晶粒體(＞100nm)生成.因此顧然希望直接由三水铝石量産奈米級α-相氧化铝(α-Al2O3)粉末之可能性降低.

氧化铝粒体在κ-至α-相变过程的发育现象

本研究观察以三水铝矿石[(Gibbsite,Al(OH)3)]为原料获得之氧化铝微粒在κ-至α-相变过程中之粒体成长行为.相变过程存在临界晶径与基础晶径现象.前者之大小对κ-与α-相均约为35nm,后者则为60 nm.由于所得α-Al2O3粒体存有原始粉末粒体的外型,因此如要由三水氧化铝获得奈米级(小于100 nm)α-Al2O3粉末,则于热处理前应将三水氧化铝先行细化.