一种氢氧化铝凝胶及微晶ΑALSUB2/SUBOSUB3/SUB聚集体的制备方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102807243 A (43)申请公布日 2012.12.05 C N 1 0 2 8 0 7 2 4 3 A *CN102807243A* (21)申请号 201210285200.7 (22)申请日 2012.08.10 C01F 7/34(2006.01) C01F 7/30(2006.01) C01C 1/18(2006.01) (71)申请人山东大学 地址 250100 山东省济南市历城区山大南路 27号 (72)发明人陈代荣 张建 焦秀玲 张立 (74)专利代理机构济南金迪知识产权代理有限 公司 37219 代理人王绪银 (54) 发明名称 一种氢氧化铝。

2、凝胶及微晶-Al 2 O 3 聚集体的 制备方法 (57) 摘要 本发明涉及一种氢氧化铝凝胶及微晶 -Al 2 O 3 聚集体的制备方法，包括利用硝酸铝水 合物与氨水反应得到氢氧化铝、球磨后的悬浮液 再加入添加剂得到氢氧化铝凝胶，干燥得氢氧 化铝干凝胶；氢氧化铝干凝胶经粉碎、煅烧制得 微晶-Al 2 O 3 聚集体。该方法适合规模化生产 微晶-Al 2 O 3 聚集体，工艺条件易控，所得微晶 -Al 2 O 3 聚集体的初级晶粒粒径为50400nm，二 次聚集体颗粒粒径为75600m，结构致密，密 度为3.903.98g/cm 3 ，硬度为1924GPa。所得微 晶-Al 2 O 3 聚集体可。

3、用作磨料、耐高温材料、电子 器件材料、高频绝缘材料、航天材料、信息材料等。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书7页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种氢氧化铝凝胶，其中的氢氧化铝为无定性形态，是按以下步骤制得的： （1）将浓度2528wt%的NH 3 H 2 O加入水与Al(NO 3 ) 3 9H 2 O的混合溶液中， Al(NO 3 ) 3 9H 2 O:H 2 O:NH 3 H 2 O的摩尔比为1:(3-8):(4.5-12)，搅拌均匀后得到悬浮液；离心 或抽滤处理，用去。

4、离子水洗涤23次沉淀物，得到氢氧化铝；滤液用于回收副产品硝酸铵； 滤液蒸发浓缩，而后经造粒、结晶回收硝酸铵。 （2）将步骤（1）制得的氢氧化铝加水配制成固含量515wt%的悬浮液，加入浓度65 69wt%的浓硝酸；所述氢氧化铝与所述浓硝酸的摩尔比(5-12):1，搅拌25h，悬浮液中加 入氧化铝球磨介质，在(300-500)r/min转速下球磨030min； （3）球磨后的悬浮液中加入添加剂Mg(NO 3 ) 2 6H 2 O、Fe(NO 3 ) 3 9H 2 O、La(NO 3 ) 3 6H 2 O、 Y(NO 3 ) 3 6H 2 O、Co(NO 3 ) 2 6H 2 O之一或组合，搅拌3。

5、8h，得到氢氧化铝凝胶，然后在40 160C将氢氧化铝凝胶干燥524h得到氢氧化铝干凝胶。 2.如权利要求1所述的氢氧化铝凝胶，其特征在于，步骤（1）中 Al(NO 3 ) 3 9H 2 O:H 2 O:NH 3 H 2 O的摩尔比为1:(5-7):(6-8)。 3.如权利要求1所述的氢氧化铝凝胶，其特征在于，步骤（2）中所述氢氧化铝与所述氧 化铝球磨介质的摩尔比为1:(2-8)。 4.如权利要求1所述的氢氧化铝凝胶，其特征在于，步骤（3）中，所述添加剂的加量为 初始原料Al(NO 3 ) 3 9H 2 O重量的1.57wt%。 5.如权利要求1所述的氢氧化铝凝胶，其特征在于，步骤（3）中，所。

6、述添加剂为下列之 一： a.Mg(NO 3 ) 2 6H 2 O，加量为初始原料Al(NO 3 ) 3 9H 2 O重量的1.53wt%； b.Mg(NO 3 ) 2 6H 2 O与Fe(NO 3 ) 3 9H 2 O按摩尔比1:1.6的组合，加量为初始原料 Al(NO 3 ) 3 9H 2 O重量的2.37wt%； c.Mg(NO 3 ) 2 6H 2 O、La(NO 3 ) 3 6H 2 O、Y(NO 3 ) 3 6H 2 O和Co(NO 3 ) 2 6H 2 O按摩尔比 1:0.61:0.46:(0.34-0.53)的组合，加量为初始原料Al(NO 3 ) 3 9H 2 O重量的2.15。

7、.7wt%。 6.一种微晶-Al 2 O 3 聚集体材料的制备方法，包括权利要求15任一项所述的氢氧化 铝凝胶作为前驱体，步骤如下： 1将所述的氢氧化铝干凝胶粉碎，过30200目筛； 2取筛下氢氧化铝干凝胶颗粒放入马弗炉中预烧，升温速率为510C/min，温度 升至600800C，并在此温度保温1060min，得到-Al 2 O 3 ； 3将所得-Al 2 O 3 在11501450C煅烧12h，得到微晶-Al 2 O 3 聚集体材料。 7.如权利要求6所述的微晶-Al 2 O 3 聚集体材料的制备方法，其特征在于，步骤2 中，预烧时的升温速率为68C/min，在600800C保温2040mi。

8、n，得到-Al 2 O 3 。 8.如权利要求6所述的微晶-Al 2 O 3 聚集体材料的制备方法，其特征在于，步骤3 中，-Al 2 O 3 的煅烧温度为12001450C，煅烧时间为12h。 权 利 要 求 书CN 102807243 A 1/7页 3 一种氢氧化铝凝胶及微晶 -Al 2 O 3 聚集体的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种氢氧化铝凝胶及利用氢氧化铝凝胶作原料制备微晶-Al 2 O 3 聚 集体材料，属于无机非金属材料领域。 背景技术 0002 微晶-Al 2 O 3 聚集体材料可用于化学化工、绝缘材料、催化剂载体、陶瓷、航天航 空、电子等多个基础行业与领域，尤其作。

9、为陶瓷材料应用最为广泛。微晶-Al 2 O 3 聚集体作 为一种重要的陶瓷材料，一直是国内外研究的热点，特别是在近年来迅速发展起来的微晶 刚玉磨料、电子陶瓷及透明陶瓷等行业的研究和应用最为典型。 0003 自20世纪80年代以来，-Al 2 O 3 的制备技术发展迅速。-Al 2 O 3 通常是由原料经 高温煅烧制得，因而原料的选择与制备工艺对-Al 2 O 3 的性能有很大影响。目前-Al 2 O 3 聚 集体的主要制备方法有固相法和液相法，固相法是将铝盐或氧化铝研磨后煅烧，通过发生 固相反应直接制得-Al 2 O 3 聚集体，参见USP4786292；USP4799938，但固相法易引入杂。

10、质， 后期煅烧温度过高，耗能大，对设备要求高。 0004 常用的制备微晶-Al 2 O 3 聚集体的三种前驱体是Al 2 O 3 、勃姆石及氢氧化铝。 0005 一、以Al 2 O 3 为前驱体，通常与各种添加剂(如MgO、Fe 2 O 3 、SiO 2 等)湿混球磨后直 接在常压下高温煅烧而成，参见USP3808015；EP0152768B1；EP0324513B1；CN101993239。中 国专利CN102093038报道的一种制备微晶-Al 2 O 3 透明陶瓷的方法，它摈弃传统的湿混球 磨，采用化学异质形核沉淀法，以MgO做烧结助剂，经无压烧结及真空或还原气氛中再次煅 烧；而美国专利。

11、USP5665127则采用热压烧结工艺得到微晶-Al 2 O 3 聚集体。但以Al 2 O 3 为 前驱体，烧结助剂分散不均匀，后期较高的煅烧温度及较长的煅烧时间导致能耗较大。 0006 二、以勃姆石为前驱体，通常采用溶胶-凝胶工艺，以MgO、Fe 2 O 3 等做烧结助 剂，纳米级氧化铝作为晶种，经高温煅烧得到微晶-Al 2 O 3 聚集体，参见USP4964883； USP5453104；USP5611829；EP0200487B1；EP0373765B1。但由于目前市场上勃姆石产品颗 粒尺寸较大、纯度低(含有钠、钙离子等)，造成烧结后的微晶-Al 2 O 3 聚集体晶粒尺寸 大，杂质含量。

12、高，且需要的烧结温度较高、烧结时间长，即使添加烧结助剂，煅烧温度也高达 1300C以上。 0007 三、以氢氧化铝为前驱体，通常选用无定形氢氧化铝或超细氢氧化铝为原料， 引入晶种及烧结助剂后，常压高温煅烧而得到微晶-Al 2 O 3 聚集体，参见USP363406； USP3965042；US5432137；CN101343176。中国专利CN1772695A以超细氢氧化铝为原料，首先 制备出-Al 2 O 3 ，再与氢氧化铝和拟薄水铝石混合研磨后在1250-1650 C煅烧，得到初级 晶粒粒径200nm-2m的微晶氧化铝聚集体，可用作微晶刚玉磨料，氧化铝透明陶瓷灯等； 而美国专利US6015。

13、456则以氢氧化铝为原料，利用水热反应得到微晶-Al 2 O 3 聚集体。 0008 氢氧化铝是制备微晶-Al 2 O 3 聚集体的一种重要原料，在焙烧过程中发生一系列 的相变：Al(OH) 3 -Al 2 O 3 -Al 2 O 3 ，参见J.Mater.Sci.Lett.1994,13,520。其制备 方法有沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等，参见J.Colloid Interface Sci.2005,289,319； 说 明 书CN 102807243 A 2/7页 4 J.Phys.Chem.C 2008,112,4124；Langmuir 2005,21,10422。沉淀法因所用设备简。

14、单、成本 低、易于工业化而得到广泛应用，沉淀法通过向铝盐溶液中加入不同的沉淀剂(如NaOH、 NH 4 OH、尿素等)或水解铝酸钠溶液得到氢氧化铝颗粒，参见J.Phys.Chem.1980,84,507； Appl.Catal.A 2004,263,163；Inorg.Chem.1997,36,5565；Chem.Mater.2002,14,2086。 粒径细小的氢氧化铝作原料更易于制备微晶-Al 2 O 3 聚集体，结晶度低还可有效降低 -Al 2 O 3 -Al 2 O 3 的相转变温度，参见Thermochimica 1992,205,191。氢氧化铝溶胶一 般要经过球磨处理，因为加入的。

15、酸性分散剂与金属盐烧结助剂易破坏烧结前驱体的胶粒结 构，使其转变成溶液。烧结助剂也是影响微晶-Al 2 O 3 聚集体硬度的一个重要因素。烧结 助剂能降低-Al 2 O 3 -Al 2 O 3 的相转变温度，并促进致密性烧结，参见J.Europ.Ceram. Soc.2005,25,1095；Mater.Sci.Engineer.A2003,362,300。若不添加烧结助剂，煅烧后的 -Al 2 O 3 为多孔的蠕虫状。 0009 目前市售氢氧化铝产品粒径均一性差，且粒径粗大，反应活性低，杂质含量较高。 烧结前驱体难以胶溶，烧结助剂分散不均匀。通常通过高温、高压或特殊烧结工艺制备，工 艺过程复。

16、杂，对设备要求高且能耗大，参见J.Eur.Ceram.Soc.2010,30,1351；USP6395214； J.Am.Ceram.Soc.2002,85,1921。 发明内容 0010 针对现有技术的不足，本发明提供一种粒径小、纯度高的氢氧化铝凝胶及其制备 与应用。 0011 本发明还提供利用所述的氢氧化铝凝胶制备微晶-Al 2 O 3 聚集体材料的方法。 0012 发明概述 0013 本发明首先利用简单的沉淀法以硝酸铝与氨水反应得到结晶度低的氢氧化铝沉 淀，将洗涤后的氢氧化铝沉淀加入含有添加剂的硝酸溶液或水溶液中制备氢氧化铝凝胶。 再将氢氧化铝凝胶干燥，然后粉碎，筛选30200目粒度的干。

17、凝胶颗粒，在600800 C 煅烧，使其转变成-Al 2 O 3 ，再在11501450 C煅烧，使其转变为-Al 2 O 3 并致密化，得 到微晶-Al 2 O 3 聚集体材料。 0014 发明详述 0015 一种氢氧化铝凝胶，其中的氢氧化铝为非晶态，用于制备微晶-Al 2 O 3 聚集体；是 按以下步骤制得的： 0016 （1）将浓度2528wt%的NH 3 H 2 O加入水与Al(NO 3 ) 3 9H 2 O的混合溶液中， Al(NO 3 ) 3 9H 2 O:H 2 O:NH 3 H 2 O的摩尔比为1:(3-8):(4.5-12)，搅拌均匀后得到悬浮液；离心 或抽滤处理，用去离子水。

18、洗涤23次沉淀物，得到氢氧化铝；滤液用于回收副产品硝酸铵。 0017 （2）将步骤制得的氢氧化铝加水配制成固含量515wt%的悬浮液，加入浓度 6569wt%的浓硝酸；所述氢氧化铝与所述浓硝酸的摩尔比(5-12):1，搅拌25h，悬浮 液中加入氧化铝球磨介质，在(300-500)r/min转速下球磨030min。 0018 （3）球磨后的悬浮液中加入添加剂Mg(NO 3 ) 2 6H 2 O、Fe(NO 3 ) 3 9H 2 O、La(NO 3 ) 3 6H 2 O、 Y(NO 3 ) 3 6H 2 O、Co(NO 3 ) 2 6H 2 O之一或组合，搅拌38h，得到氢氧化铝凝胶，然后在40 。

19、160C将氢氧化铝凝胶干燥524h得到氢氧化铝干凝胶。 0019 优选的，步骤（1）中Al(NO 3 ) 3 9H 2 O:H 2 O:NH 3 H 2 O的摩尔比为1:(5-7):(6-8)。 说 明 书CN 102807243 A 3/7页 5 0020 优选的，步骤（2）中所述氢氧化铝与所述氧化铝球磨介质的摩尔比为1:(2-8)。 0021 优选的，步骤（3）中，所述添加剂的加量为初始原料Al(NO 3 ) 3 9H 2 O重量的 1.57wt%。 0022 优选的，步骤（3）中，所述添加剂为下列之一： 0023 a.Mg(NO 3 ) 2 6H 2 O，加量为初始原料Al(NO 3 )。

20、 3 9H 2 O重量的1.53wt%；或， 0024 b.Mg(NO 3 ) 2 6H 2 O与Fe(NO 3 ) 3 9H 2 O按摩尔比1:1.6的组合，加量为初始原料 Al(NO 3 ) 3 9H 2 O重量的2.37wt%；或， 0025 c.Mg(NO 3 ) 2 6H 2 O、La(NO 3 ) 3 6H 2 O、Y(NO 3 ) 3 6H 2 O和Co(NO 3 ) 2 6H 2 O按摩尔比 1:0.61:0.46:(0.34-0.53)的组合，加量为初始原料Al(NO 3 ) 3 9H 2 O重量的2.15.7wt%。 0026 步骤（1）中的滤液采用蒸发浓缩，再经造粒、结晶。

21、回收硝酸铵。 0027 在以上步骤（3）后继续以下步骤（4）即可制得微晶-Al 2 O 3 聚集体材料。 0028 步骤（4）：将步骤（3）制得的氢氧化铝干凝胶粉碎，过30200目筛，放入马弗炉中 预烧，升温速率为510C/min，温度升至600800C，并在此温度保温1060min， 得到-Al 2 O 3 ；继续在11501450C煅烧12h，得到微晶-Al 2 O 3 聚集体材料。 0029 一种微晶-Al 2 O 3 聚集体材料的制备方法，包括用本发明的氢氧化铝凝胶作为前 驱体，步骤如下： 0030 1将本发明制得的氢氧化铝干凝胶粉碎，过30200目筛； 0031 2取筛下氢氧化铝干凝。

22、胶颗粒放入马弗炉中预烧，升温速率为510C/min， 温度升至600800C，并在此温度保温1060min，得到- Al 2 O 3 ； 0032 3将所得-Al 2 O 3 在11501450 C煅烧12h，得到微晶-Al 2 O 3 聚集体 材料。 0033 优选的，上述步骤2中，预烧时的升温速率为68 C/min，在600800 C 保温2040min，得到-Al 2 O 3 。 0034 优选的，上述步骤3中，-Al 2 O 3 的煅烧温度为12001450 C，煅烧时间为 12h。 0035 本发明方法制得的微晶-Al 2 O 3 聚集体的初级晶粒(即构成-Al 2 O 3 聚集体的。

23、晶 粒)粒径为50400nm，二次聚集颗粒(即粉碎过筛后聚集体颗粒)粒径为75600m， 密度为3.903.98g/cm 3 ，硬度为1924GPa。实施例1作为本发明的优选技术方案之一， 所得微晶-Al 2 O 3 聚集体的初级结晶颗粒粒径为100300nm，二次聚集颗粒粒径为250 500m，密度为3.98g/cm 3 ，硬度为23GPa。 0036 本发明方法制得的制备的微晶-Al 2 O 3 聚集体中主成分-Al 2 O 3 含量为80.0 99.5wt%，添加剂含量为0.5-20.0wt%。添加剂为氧化铁、氧化镁、氧化镧、氧化钴、氧化钇中 的任意一种或两种以上的混合物，该添加剂是在氢。

24、氧化铝凝胶前驱体制备时以其硝酸盐的 形式加入的。 0037 本发明的特点及优良效果: 0038 1、氢氧化铝制备过程中，晶粒粒径及纯度对后期煅烧制备微晶-Al 2 O 3 聚集体的 影响很大。本发明利用沉淀反应制备出晶粒粒径小，且纯度高的氢氧化铝，步骤（1）的产 品，与工业级产品相比，解决了氢氧化铝反应活性低及难以胶溶的问题，并可得到副产品硝 酸铵。 说 明 书CN 102807243 A 4/7页 6 0039 2、本发明以所制备的氢氧化铝为原料用溶胶-凝胶工艺制备氢氧化铝凝胶，所 得氢氧化铝凝胶为玻璃态，色泽均一、无偏析现象，这种氢氧化铝凝胶煅烧出来的微晶 -Al 2 O 3 聚集体的外观。

25、及内在结构都是均匀的，且煅烧温度低，时间短、耗能低。 0040 3、本发明以所制备的氢氧化铝凝胶为前驱体，分两步煅烧，制得的-Al 2 O 3 聚集 体结构致密、不存在气孔，初级晶粒粒径为50400nm，二次聚集体的颗粒粒径为75 600m，密度为3.903.98g/cm 3 ，微晶-Al 2 O 3 聚集体的硬度为1924GPa。这种微晶 -Al 2 O 3 聚集体可用作磨料、高温耐火材料、电子器件、高频绝缘材料、航天材料、信息材料 等。 0041 4、本发明微晶-Al 2 O 3 聚集体的制备方法，所需烧结温度低、时间短，所得微晶 -Al 2 O 3 聚集体致密、成本低、硬度高，并可规模化。

26、生产。 附图说明 0042 图1是实施例1所得氢氧化铝的XRD谱。 0043 图2是实施例1所得微晶-Al 2 O 3 聚集体的XRD谱。 0044 图3是实施例1所得微晶-Al 2 O 3 聚集体初级晶粒的SEM照片。 0045 图4是实施例1所得微晶-Al 2 O 3 聚集体二次聚集颗粒的SEM照片。 0046 图5是实施例1所得氢氧化铝TG-DSC曲线。 0047 图6是实施例1所得氢氧化铝凝胶的红外谱图。 0048 图7是实施例7所得微晶-Al 2 O 3 聚集体初级晶粒的SEM照片。 具体实施方式 0049 下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。实施例中所用浓硝酸的浓 度均。

27、为68wt%。 0050 实施例1 0051 1.氢氧化铝凝胶的制备 0052 将30.0gAl(NO 3 ) 3 9H 2 O与120.0mL去离子水搅拌均匀后，将30.0mL氨水迅速 加入到硝酸铝溶液中，得到白色沉淀。抽滤，将白色沉淀用去离子水离心洗涤3遍，得到 氢氧化铝；将制得的氢氧化铝加入到100.0mL水中，加入0.5mL浓硝酸，在380r/min转速 下球磨5min，加入35.0g氧化铝球磨介质。搅拌后再添加1.0g Fe(NO 3 ) 3 9H 2 O和0.4g Mg(NO 3 ) 2 6H 2 O(添加剂)，再搅拌4h。将所得氢氧化铝悬浮液在90C常压干燥10h，得到 氢氧化铝。

28、干凝胶，粉碎后筛选粒度3060目的干凝胶备用。 0053 2.微晶-Al 2 O 3 聚集体的制备 0054 将筛选出的粒度3060目的氢氧化铝干凝胶颗粒放入马弗炉中，以10 C/min 的速率升温至700 C，并在此温度保温30min，得到-Al 2 O 3 。将预烧过的-Al 2 O 3 再在 1200C煅烧1h，即得到微晶-Al 2 O 3 聚集体。 0055 X-ray粉末衍射(图1XRD谱)结果表明：氢氧化铝为无定形态，氢氧化铝凝胶的 TG-DSC曲线(图5)表明在600C时氢氧化铝凝胶中的结构水及硝酸根离子已完全脱除， 转变成-Al 2 O 3 。红外光谱(图6)表明氢氧化铝沉淀经。

29、水洗后，其表面没有残余氨基。XRD 谱(图2)表明氧化铝聚集体的物相是-Al 2 O 3 。扫描电镜(SEM)照片图3显示聚集体是由 说 明 书CN 102807243 A 5/7页 7 粒径100300nm的初级晶粒构成，结构致密，不存在气孔。扫描电镜(SEM)照片图4显示二 次聚集体颗粒粒径为250500m。制备的微晶-Al 2 O 3 聚集体主成分含量为93.62wt%， 添加剂(氧化铁和氧化镁)含量为6.38wt%，密度为3.98g/cm 3 ，硬度为23.03GPa。 0056 实施例2 0057 如实施例1所述，所不同的是：氢氧化铝凝胶的制备中，Fe(NO 3 ) 3 9H 2 O。

30、的加入 量为1.2g，Mg(NO 3 ) 2 6H 2 O的加入量为0.48g。微晶-Al 2 O 3 聚集体的制备中，所得微晶 -Al 2 O 3 聚集体的主成分含量为92.34wt%，添加剂(氧化铁和氧化镁)含量为7.66wt%，微 晶-Al 2 O 3 聚集体的初级晶粒粒径为100300nm，二次聚集体颗粒粒径为250500m， 结构致密，密度为3.96g/cm 3 ，硬度为22.15GPa。 0058 实施例3 0059 如实施例1所述，所不同的是：氢氧化铝凝胶的制备中，加入Fe(NO 3 ) 3 9H 2 O的量 为0.8g，Mg(NO 3 ) 2 6H 2 O为0.32g。微晶-A。

31、l 2 O 3 聚集体的制备中，所得微晶-Al 2 O 3 聚集 体的主成分含量为94.89wt%，添加剂(氧化铁和氧化镁)含量为5.11wt%。微晶-Al 2 O 3 聚集体的初级晶粒粒径为100200nm，二次聚集体颗粒粒径为150250m，结构致密， 其密度为3.91g/cm 3 ，所得微晶-Al 2 O 3 聚集体的硬度为20.5GPa。 0060 实施例4 0061 如实施例1所述，所不同的是:微晶-Al 2 O 3 聚集体的制备中，将预烧过的 -Al 2 O 3 在1100 C煅烧1h，所得微晶-Al 2 O 3 聚集体的主成分含量为93.62wt%，添加剂 (氧化铁和氧化镁)含量。

32、为6.38wt%。微晶-Al 2 O 3 聚集体的初级晶粒粒径为100300nm， 二次聚集体颗粒粒径为250500m，其密度为3.90g/cm 3 ，所得微晶-Al 2 O 3 聚集体的硬 度为20.2GPa。 0062 实施例5 0063 如实施例1所述，所不同的是:微晶-Al 2 O 3 聚集体的制备中，将预烧过的 -Al 2 O 3 在1300 C煅烧1h，所得微晶-Al 2 O 3 聚集体的主成分含量为93.62wt%，添加剂 (氧化铁和氧化镁)含量为6.38wt%。微晶-Al 2 O 3 聚集体的初级晶粒粒径为100400nm， 二次聚集体颗粒粒径为150250m，结构致密，其密度。

33、为3.90g/cm 3 ，所得微晶-Al 2 O 3 聚 集体的硬度为19.62GPa。 0064 实施例6 0065 如实施例1所述，所不同的是:氢氧化铝凝胶的制备中,在380r/min转速下球磨 20min，加入40g氧化铝球磨介质。微晶-Al 2 O 3 聚集体的制备中，所得微晶-Al 2 O 3 聚集 体的主成分含量为93.62wt%，添加剂(氧化铁和氧化镁)含量为6.38wt%。微晶-Al 2 O 3 聚集体的初级晶粒粒径为50200nm，二次聚集体颗粒粒径为150250m，结构致密，其 密度为3.92g/cm 3 ，所得微晶-Al 2 O 3 聚集体的硬度为21.4GPa。 006。

34、6 实施例7 0067 1.氢氧化铝凝胶的制备 0068 (1)将30.0g Al(NO 3 ) 3 9H 2 O与120.0mL去离子水搅拌均匀后，30.0mL氨水迅速 加入到硝酸铝溶液中，得到白色沉淀。抽滤，将白色沉淀用去离子水离心洗涤3遍，得到氢 氧化铝沉淀。 0069 将上述方法制备的氢氧化铝沉淀加入到100.0mL水中，再加入0.5mL浓硝 说 明 书CN 102807243 A 6/7页 8 酸(68wt%)，在380r/min球磨5min，加入35.0g氧化铝球磨介质。搅拌后再加入0.3g La(NO 3 ) 3 6H 2 O、0.264gY(NO 3 ) 3 6H 2 O、0.。

35、15g Co(NO 3 ) 2 6H 2 O及0.384g Mg(NO 3 ) 2 6H 2 O，再 搅拌4h。将所得悬浮液在90C常压干燥10h，得到干凝胶，筛选粒度3060目的干凝胶 备用。 0070 2.微晶-Al 2 O 3 聚集体的制备 0071 将筛选出的粒度3060目的干凝胶颗粒放入马弗炉中，以10C/min的速率升 温至700 C，并在此温度保温30min，得到-Al 2 O 3 。将预烧过的-Al 2 O 3 在1400 C煅 烧1h，即得到微晶-Al 2 O 3 聚集体，所得微晶-Al 2 O 3 聚集体的主成分含量为92.2wt%，添 加剂(氧化镧、氧化钇、氧化钴及氧化镁。

36、)含量为7.8wt%。扫描电镜(SEM，图7)照片显示 聚集体是由粒径100300nm的初级晶粒构成，结构致密且存在片状结构，不存在气孔。二 次聚集体颗粒粒径为75150m，其密度为3.92g/cm 3 ，其硬度为21.22GPa。 0072 实施例8 0073 如实施例7所述，所不同的是：氢氧化铝凝胶的制备中，加入0.265g La(NO 3 ) 3 6H 2 O、0.176gY(NO 3 ) 3 6H 2 O、0.1gCo(NO 3 ) 2 6H 2 O及0.256g Mg(NO 3 ) 2 6H 2 O。 0074 微晶-Al 2 O 3 聚集体的制备中，所得微晶-Al 2 O 3 聚集。

37、体的主成分含量为 94.2wt%，添加剂(氧化镧、氧化钇、氧化钴及氧化镁)含量为5.8wt%。微晶-Al 2 O 3 聚集 体的初级晶粒粒径为100300nm，二次聚集体的颗粒粒径为250500m，结构致密且存 在片状结构，其密度为3.90g/cm 3 ，所得微晶-Al 2 O 3 聚集体的硬度为20.21GPa。 0075 实施例9 0076 如实施例7所述，所不同的是：微晶-Al 2 O 3 聚集体的制备中，将预烧过的 -Al 2 O 3 在1350 C煅烧1h，所得微晶-Al 2 O 3 聚集体的主成分含量为92.2wt%，添加剂 (以氧化镧、氧化钇、氧化钴及氧化镁计)含量为7.8wt%。

38、。微晶-Al 2 O 3 聚集体的初级晶粒 粒径为100300nm，二次聚集体颗粒粒径为250500m，结构致密且存在片状结构，其 密度为3.90g/cm 3 ，所得微晶-Al 2 O 3 聚集体的硬度为20.0GPa。 0077 实施例10 0078 如实施例7所述，所不同的是：微晶-Al 2 O 3 聚集体的制备中，将预烧过的 -Al 2 O 3 在1450 C煅烧1h，所得微晶-Al 2 O 3 聚集体的主成分含量为92.2wt%，添加剂 (氧化镧、氧化钇、氧化钴及氧化镁)含量为7.8wt%。微晶-Al 2 O 3 聚集体的初级晶粒粒径 为100300nm，二次聚集体颗粒粒径为25050。

39、0m，结构致密且存在片状结构，其密度 为3.93g/cm 3 ，所得微晶-Al 2 O 3 聚集体的硬度为21.55GPa。 0079 实施例11 0080 1.氢氧化铝的制备 0081 将30.0gAl(NO 3 ) 3 9H 2 O与120.0mL去离子水搅拌均匀后，30.0mL氨水迅速加入 到硝酸铝溶液中，得到白色沉淀。离心，将白色沉淀用去离子水离心洗涤3遍，得到氢氧化 铝。 0082 将上述制备的氢氧化铝加入到150.0mL水中，再加入0.5mL浓硝酸(68wt%)， 在380r/min转速下球磨10min，加入35.0g氧化铝球磨介质。搅拌后再加入0.6g Mg(NO 3 ) 2 6。

40、H 2 O，再搅拌4h。将所制得的悬浮液在90C常压干燥10h，得到干凝胶，筛选粒 度3060目的干凝胶备用。 说 明 书CN 102807243 A 7/7页 9 0083 2.微晶-Al 2 O 3 聚集体的制备 0084 将筛选出的粒度3060目的干凝胶颗粒放入马弗炉中，以10C/min的速率升 温至700C，并在此温度保温30min，得到-Al 2 O 3 。将预烧过的-Al 2 O 3 在1200C煅烧 1h，即得到微晶-Al 2 O 3 聚集体，所制备的微晶-Al 2 O 3 聚集体的主成分含量为97.61wt%， 添加剂(氧化镁)含量为2.39wt%。微晶-Al 2 O 3 聚集体的初级晶粒粒径为100300nm， 二次聚集体颗粒粒径为75150m，结构致密，密度为3.90g/cm 3 ，硬度为20.65GPa。 说 明 书CN 102807243 A 1/2页 10 图1 图2 图3 图4 图5 说 明 书 附 图CN 102807243 A 10 2/2页 11 图6 图7 说 明 书 附 图CN 102807243 A 11 。