-
邹小姐(jie)：13326633089 -
-
cac_sales@sina.com 
陶(tao)瓷氧化(hua)物中，氧化(hua)铝绝对是用(yong)量(liang)最(zui)大(da)、用(yong)途最(zui)广的(de)(de)(de)品种(zhong)之一(yi)，你似乎在(zai)哪(na)里(li)都(dou)(dou)可(ke)以(yi)看(kan)到它的(de)(de)(de)身(shen)影。能做到这一(yi)点，氧化(hua)铝本身(shen)优良的(de)(de)(de)性(xing)能以(yi)及相对低(di)廉的(de)(de)(de)制造成本都(dou)(dou)是主要(yao)的(de)(de)(de)功(gong)臣。
比(bi)如(ru)说陶瓷涂层就是氧化铝(lv)的(de)一个重要(yao)的(de)应用场景(jing)，由于(yu)它具有良好的(de)机械(xie)性(xing)(xing)能(neng)、热(re)性(xing)(xing)能(neng)、高透光率、抗(kang)腐蚀、结(jie)构(gou)多样性(xing)(xing)等，因此以氧化铝(lv)为原(yuan)料制成(cheng)的(de)涂层在(zai)不(bu)同的(de)场景(jing)中往(wang)往(wang)能(neng)发挥(hui)出不(bu)同的(de)优势，时而(er)以耐磨见长，时而(er)以热(re)稳定(ding)闻(wen)名，到底它有多少(shao)本事呢？
一、耐磨耐腐蚀
由(you)于(yu)氧化铝(lv)中的(de)主要晶(jing)型α-Al2O3是(shi)一种高(gao)硬度的无机物（莫氏硬度高(gao)达9），因此“耐磨”也是氧化铝的一个标杆性的特点了。它在耐磨涂(tu)层(ceng)的应用形(xing)式主要分为两种，一是利用热喷(pen)涂(tu)直接(jie)喷(pen)覆(fu)氧化铝涂(tu)层(ceng)；二则采用湿式方式涂(tu)覆(fu)在待涂(tu)物表(biao)面。
①热喷涂涂层
热(re)喷涂(tu)技(ji)术是指利(li)用(yong)热(re)源将氧化(hua)铝粉(fen)体(ti)加热(re)到熔融或半熔融状(zhuang)(zhuang)态，然后借助焰流本身的动(dong)力或外加的高速气流将其雾化(hua)，并以一(yi)定(ding)的速度喷射沉积到经过预处(chu)理的基体(ti)材料表(biao)面。此(ci)处(chu)使(shi)(shi)用(yong)的氧化(hua)铝粉(fen)体(ti)的粒(li)径与形状(zhuang)(zhuang)需要被(bei)控制(zhi)，纳米(mi)(mi)尺寸(cun)(cun)的粉(fen)体(ti)需将被(bei)处(chu)理为具有纳米(mi)(mi)结构特征的球(qiu)状(zhuang)(zhuang)微米(mi)(mi)尺寸(cun)(cun)粒(li)子（改善(shan)粒(li)子的流动(dong)性(xing)）才(cai)可使(shi)(shi)用(yong)。
不过单一的氧化铝涂层(ceng)喷涂层(ceng)可(ke)能(neng)组织较疏松，结合(he)力差(cha)，所(suo)以可(ke)在Al2O3粉(fen)木中添(tian)加一定量(liang)的TiO2粉末去改善涂层的综合性能。
②湿式涂层
氧化(hua)铝粉(fen)体也可以(yi)被添加于各种(zhong)水性(xing)(xing)油(you)性(xing)(xing)涂料油(you)漆(qi)中(zhong)提(ti)高产品的综合性(xing)(xing)能，比如说我们生活中(zhong)最常见的木地板（如下图），它的表面可能就涂有一层氧化(hua)铝涂层。
由于(yu)耐(nai)磨层不(bu)能遮盖下方装(zhuang)饰层的花纹(wen)和色(se)彩，因此为了能最(zui)大限(xian)度(du)保证耐(nai)磨层或耐(nai)磨纸(zhi)的耐(nai)磨效果以(yi)及色(se)泽和透明性，采用(yong)的氧化(hua)(hua)铝粉体最(zui)好是纳米(mi)氧化(hua)(hua)铝，而且粒度(du)分布(bu)还(hai)要足够集中。
不过纳米粉(fen)(fen)体(ti)的(de)通病大家都懂的(de)，非(fei)常容易聚集和(he)沉降(jiang)，因此(ci)纳米氧化铝粉(fen)(fen)体(ti)使用前(qian)(qian)必须先经处理。目前(qian)(qian)为了保证超细组分的(de)分散(san)效果，主(zhu)要有这两种(zhong)方(fang)式(shi)：一是增大体(ti)系能(neng)量（主(zhu)要体(ti)现(xian)在新(xin)增加的(de)表(biao)面(mian)(mian)能(neng)），如采用高速搅(jiao)拌(ban)机和(he)超声波分散(san)仪等(deng)；二是降(jiang)低(di)界面(mian)(mian)的(de)表(biao)面(mian)(mian)能(neng)，即(ji)加入(ru)表(biao)面(mian)(mian)活性剂来达到解聚目的(de)。
二、提高热稳定性
这里(li)要(yao)介绍的也是氧化铝(lv)粉(fen)体一种非(fei)常重要(yao)的应(ying)用，那就(jiu)是锂(li)电池隔膜涂(tu)层(ceng)。隔(ge)膜作为锂(li)离子电(dian)池的(de)(de)重(zhong)要部件(jian)之一，可以避免正负极接(jie)触并促进(jin)锂(li)离子在电(dian)极之间穿梭(suo)，决定(ding)电(dian)池的(de)(de)性(xing)能和安全性(xing)。而传统的(de)(de)聚(ju)烯烃隔(ge)膜的(de)(de)熔点低(di)，在高温下(xia)的(de)(de)稳定(ding)性(xing)较差，严(yan)重(zhong)影响电(dian)池的(de)(de)安全性(xing)，目前无机超细粉体涂层或复合(he)改性(xing)聚(ju)合(he)物就是提高隔(ge)膜热稳定(ding)性(xing)的(de)(de)有效(xiao)方法之一。
为了(le)提高(gao)锂电池隔(ge)膜的高(gao)温(wen)性(xing)能(neng)，可在聚合物(wu)黏结(jie)剂的协助下将氧化铝颗(ke)粒涂覆到(dao)聚烯烃(ting)隔(ge)膜表面。氧化铝在其中主要发挥着(zhe)耐高温优(you)势，即使是180℃的(de)高(gao)温也可(ke)以保持隔膜完整形态。除此之外还(hai)有中和电解液中游离(li)的(de)HF，提升电池的耐酸性和安全性能等；在锂电池(chi)中(zhong)可形成(cheng)固溶体，提高(gao)倍率性(xing)和循环性(xing)能、具有良(liang)好的润湿性(xing)，有一定的吸液及(ji)保液能力等。
沧州明(ming)珠生产的陶(tao)瓷涂覆隔膜在(zai)高温180℃时(shi)仍能保持良好形态
应(ying)用上，氧化铝(lv)涂覆的锂电池隔膜(mo)受到众多行业(ye)领军企业(ye)的青睐(lai)，像(xiang)三洋(yang)（Sanyo）、LG、日立（Maxell）等都采用了氧化铝涂覆的隔膜，以提高电池安全性能。
三、超疏水性
出人意料的(de)是(shi)，氧化铝涂层居(ju)然也能(neng)做出超疏水的(de)效(xiao)果。要知道，超疏水材料在防水防雾、防结冰、水中减阻等领域具有广泛(fan)的(de)应用(yong)，不过(guo)超疏水的(de)实现(xian)大(da)多需要含(han)F，Si的有机低表面能物质修饰，如(ru)此一来涂层的机(ji)械、高温(wen)稳定性以及耐久性都受到极大挑战。
不过在2020年时，北京大学新材料学院吴忠振团队借鉴电(dian)化(hua)学原(yuan)理，通(tong)过计(ji)算机仿真设计(ji)电(dian)场强度(du)在涂(tu)层中的分布，并通(tong)过改变PEO电解液特性，利用PEO涂层中天然产生的孔洞结构来实现定向刻蚀，成功(gong)实现了上宽下(xia)窄的荷叶状微纳结构的纯无机超(chao)疏水氧(yang)化铝涂层的(de)批量简单制备，具有(you)较大的(de)工业(ye)应用优(you)势。
类T型结构无机超疏水氧化铝涂层(ceng)的(de)浸(jin)润性(xing)和稳定性(xing)
在对氧化铝(lv)涂(tu)层(ceng)的表面测试发现，获得的无(wu)机(ji)氧化铝(lv)涂(tu)层(ceng)在不经任何有机(ji)修饰(shi)即可(ke)实现150±3°的水滴接触角和8±2°的水滴滚动角，表现出有优异的超疏水性能。而且，该结构无机超疏水涂层具有无机陶瓷材料独特的耐候性、耐火性以及耐腐蚀性能，在360天日光下暴晒、火焰燃烧以及中性盐雾腐蚀环境中，均能保持明显的超疏水特性。
四、其(qi)他功(gong)能
由于片状(zhuang)氧化铝(lv)无团(tuan)聚现象，且具有良好的附着力，所(suo)以(yi)(yi)很容(rong)易与其他功能(neng)微粉相(xiang)结合(he)，因此也可以(yi)(yi)制备成各种前景诱人的新型功能(neng)涂膜。
如用于(yu)毛细管的(de)(de)氧(yang)化铝涂(tu)层可以(yi)(yi)显(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)其逆转(zhuan)电渗(shen)流(liu)性能(neng)(neng)和目(mu)标分(fen)析(xi)的(de)(de)选择性及稳定性能(neng)(neng)；用于(yu)隐形飞机的(de)(de)功能(neng)(neng)涂(tu)膜可以(yi)(yi)吸收(shou)电波以(yi)(yi)防止被雷达(da)搜寻到；此(ci)外，氧(yang)化铝涂(tu)膜还有阻隔紫(zi)外线(xian)，进行光催化等功能(neng)(neng)，因此(ci)在太阳能(neng)(neng)电板上也有着不(bu)错的(de)(de)应用前景。
总(zong)结
每次写关于氧化铝(lv)的帖子，都不由感慨氧化铝(lv)确实(shi)是(shi)多才多艺，仅仅涂层就可以玩出这(zhei)么多花样。不过(guo)小(xiao)编学识浅薄，一定还有(you)没看(kan)到的地方，如果大(da)家如果还有(you)其他想(xiang)分享的，也可以在下方留(liu)言噢！
粉(fen)体圈NANA整(zheng)理
本文为粉体圈原创作品(pin)，未经许可，不得转载，也不得歪(wai)曲、篡改(gai)或复制本文内容，否则(ze)本公(gong)司将依法(fa)追究法(fa)律责任。
