性質與穩定性
密度為2.93g/cm3,熔點為1440~1460℃,耐熱溫度1200℃,莫氏硬度為7,拉伸強度為7.84GPa,拉伸彈性模量為392GPa。具有高的彈性率,良好的機械強度、耐熱性、耐化學藥品性、耐酸性(在1mol/L鹽酸中、70℃下穩定)、電絕緣性和中子吸收性能。硼酸鋁晶須具備高於鈦酸鉀晶須的彈性率和強度。
合成方法
1.硼酸鋁晶須的製備方法主要有氣相法、熔融法、助融法等。熔融法是將氧化鋁和硼酸或氧化硼混合,在2100℃下熔融,然後冷卻,成長為晶須。氣相法是在1000~1400℃下,將水蒸氣通入到氣體狀態的氟化鋁和氧化硼中,得到硼酸鋁晶須。 熔融法是將氧化鋁與氧化硼在1200~1400℃下反應,氧化硼同時起助熔劑的作用,最終得到硼酸鋁晶須。該法只能得到大尺寸的晶須。由於氧化硼同時起助熔劑作用,使生成的晶須熔解,吸收率降低。或者在氧化鋁和氧化硼中加入助熔劑(如鹼金屬氯化物、硫酸鹽或碳酸鹽),在1000~1200℃下成長為晶須。反應後,用水處理,除去助熔劑,分離出晶須。水熱法是先製備硼酸鋁凝膠,再對凝膠進行水熱處理,製得硼酸鋁晶須。
2.熔融法 氧化鋁和硼酸或氧化硼混合,在2100℃下熔融,然後冷卻,成長為晶須。
3.氣相法 在1000~1400℃下,將水蒸氣通入到氣體狀態的氟化鋁和氧化硼中,得到硼酸鋁晶須。該法不易操作。
4.內部熔融法 將氧化鋁或者在高溫下生成氧化鋁的化合物與氧化硼在1200~1400℃下反應,氧化硼同時起助熔劑的作用。最終得到硼酸鋁晶須。該法只能得到大尺寸的晶須。並且,由於氧化硼同時起助熔劑作用,使生成的晶須熔解,收率降低。
5.外部熔融法 1000℃以上,在氧化鋁和產生氧化硼的原料中加入與反應無關的助熔劑(如鹼金屬氯化物、硫酸鹽或碳酸鹽)。在1000~11200℃下,成長為晶須。反應後,用水處理,除去助熔劑,分離出晶須。反應溫度為800~1000℃時,得到硼酸鋁晶須。
6.以三鹼硫酸鋁[M3Al(SO4)3](M為鹼金屬)與硼的氧化物、含氧酸或鹼金屬硼酸鹽為原料,以鋁和硼的摩爾比為6∶4~9∶2進行混合,該混合物在700~1200℃範圍內反應,得到硼酸鋁晶須。
用途
1.硼酸鋁晶須性能穩定、機械性能優越、可適用性大。可作為塑膠、金屬和陶瓷等的補強材料,用於航天、航空、建材、汽車等領域。用作增強材料時,對模具磨損小,對微小複雜形狀的塑膠製品的增強作用更明顯,當達到30%(重量)含量時,機械強度可增強1倍以上,而拉伸彈性模量可增大兩倍以上。用作輕金屬的增強材料,拉伸強度可增強3倍以上。硼酸鋁晶須還可用於耐火阻燃塗層、催化劑基體材料、電子材料及電磁波禁止材料。硼酸鋁晶須對中子的吸收能力強, 防止因核變反應引起的中子輻射。
2.可用作塑膠、金屬和陶瓷等的補強材料。作為塑膠補強劑使用時,與玻璃纖維相比,對微小、複雜形狀的塑膠成型品可以起到補強作用,賦予製品等方向性。亦可作聚碳酸酯樹脂的補強材料。
編號系統
CAS號:61279-70-7
MDL號:
EINECS號:
RTECS號:
BRN號:
PubChem號:
物性數據
1.性狀:極微細的單結晶。組成式為xAl2O3·yB2O3。常有三種形態的化合物:9Al2O3·2B2O3,2Al2O3·B2O3,Al2O3·B2O3。Al2O3·B2O3存在於天然礦物中。工業晶須為9Al2O3·2B2O3。白色粉末。
計算化學數據
1.疏水參數計算參考值(XlogP):無
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:2
4.可鏇轉化學鍵數量:0
5.互變異構體數量:無
6.拓撲分子極性表面積26.3
7.重原子數量:4
8.表面電荷:0
9.複雜度:20
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:0
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:1
性質與穩定性
密度為2.93g/cm3,熔點為1440~1460℃,耐熱溫度1200℃,莫氏硬度為7,拉伸強度為7.84GPa,拉伸彈性模量為392GPa。具有高的彈性率,良好的機械強度、耐熱性、耐化學藥品性、耐酸性(在1mol/L鹽酸中、70℃下穩定)、電絕緣性和中子吸收性能。硼酸鋁晶須具備高於鈦酸鉀晶須的彈性率和強度。
合成方法
1.硼酸鋁晶須的製備方法主要有氣相法、熔融法、助融法等。熔融法是將氧化鋁和硼酸或氧化硼混合,在2100℃下熔融,然後冷卻,成長為晶須。氣相法是在1000~1400℃下,將水蒸氣通入到氣體狀態的氟化鋁和氧化硼中,得到硼酸鋁晶須。 熔融法是將氧化鋁與氧化硼在1200~1400℃下反應,氧化硼同時起助熔劑的作用,最終得到硼酸鋁晶須。該法只能得到大尺寸的晶須。由於氧化硼同時起助熔劑作用,使生成的晶須熔解,吸收率降低。或者在氧化鋁和氧化硼中加入助熔劑(如鹼金屬氯化物、硫酸鹽或碳酸鹽),在1000~1200℃下成長為晶須。反應後,用水處理,除去助熔劑,分離出晶須。水熱法是先製備硼酸鋁凝膠,再對凝膠進行水熱處理,製得硼酸鋁晶須。
2.熔融法 氧化鋁和硼酸或氧化硼混合,在2100℃下熔融,然後冷卻,成長為晶須。
3.氣相法 在1000~1400℃下,將水蒸氣通入到氣體狀態的氟化鋁和氧化硼中,得到硼酸鋁晶須。該法不易操作。
4.內部熔融法 將氧化鋁或者在高溫下生成氧化鋁的化合物與氧化硼在1200~1400℃下反應,氧化硼同時起助熔劑的作用。最終得到硼酸鋁晶須。該法只能得到大尺寸的晶須。並且,由於氧化硼同時起助熔劑作用,使生成的晶須熔解,收率降低。
5.外部熔融法 1000℃以上,在氧化鋁和產生氧化硼的原料中加入與反應無關的助熔劑(如鹼金屬氯化物、硫酸鹽或碳酸鹽)。在1000~11200℃下,成長為晶須。反應後,用水處理,除去助熔劑,分離出晶須。反應溫度為800~1000℃時,得到硼酸鋁晶須。
6.以三鹼硫酸鋁[M3Al(SO4)3](M為鹼金屬)與硼的氧化物、含氧酸或鹼金屬硼酸鹽為原料,以鋁和硼的摩爾比為6∶4~9∶2進行混合,該混合物在700~1200℃範圍內反應,得到硼酸鋁晶須。
用途
1.硼酸鋁晶須性能穩定、機械性能優越、可適用性大。可作為塑膠、金屬和陶瓷等的補強材料,用於航天、航空、建材、汽車等領域。用作增強材料時,對模具磨損小,對微小複雜形狀的塑膠製品的增強作用更明顯,當達到30%(重量)含量時,機械強度可增強1倍以上,而拉伸彈性模量可增大兩倍以上。用作輕金屬的增強材料,拉伸強度可增強3倍以上。硼酸鋁晶須還可用於耐火阻燃塗層、催化劑基體材料、電子材料及電磁波禁止材料。硼酸鋁晶須對中子的吸收能力強, 防止因核變反應引起的中子輻射。
2.可用作塑膠、金屬和陶瓷等的補強材料。作為塑膠補強劑使用時,與玻璃纖維相比,對微小、複雜形狀的塑膠成型品可以起到補強作用,賦予製品等方向性。亦可作聚碳酸酯樹脂的補強材料。