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氧化铝氧化钇复合球形颗粒及其超声波喷雾造粒制备方法

氧化铝氧化钇复合球形颗粒及其超声波喷雾造粒制备方法 一、概述 氧化铝-氧化钇复合粉体是核心的高温陶瓷原料,体系可生成钇铝石榴石、钇铝单斜相、钇铝中间相等稳定物相,具备耐高温、耐腐蚀、低等离子刻蚀速率、高绝缘性、光学透过性优良等突出优势,广泛应用于半导体真空腔体零部件、等离子防护涂层、透明陶瓷、热障涂层、耐磨陶瓷、激光介质前驱粉体等高端领域。 传统离心喷雾、压力喷雾造粒技术存在明显短板,制备的颗粒粒径分布宽泛、球形度较差、颗粒内部组分分布不均、细小合格颗粒产率低。而超声波喷雾造粒技术,通过高频超声震荡实现浆料均匀雾化,生成的液滴尺寸可控、分布集中,经干燥成型后颗粒球形度高、内部两相物料分散均匀,是制备高纯度氧化铝氧化钇复合球形颗粒的优质工艺。 二、氧化铝氧化钇复合球形颗粒组成与性能 1. 原料配比方案 本次制备采用两相混合体系,无需提前预反应,通过粉体直接混合制备复合浆料,适配不同应用场景,分为三种常用配比方案: 方案A(纯钇铝石榴石配比):氧化铝与氧化钇摩尔比例为五比三,高温煅烧后可生成纯钇铝石榴石单相陶瓷颗粒; 方案B(氧化铝基增韧体系):以氧化铝为主要基体相,氧化钇添加量为质量占比百分之三至十五,主要作为烧结助剂和第二相增韧组分,提升陶瓷致密性和力学性能; [...]

超声波喷雾造粒制备2μm级Y₂O₃改性氧化铱粉体工艺研究

超声波喷雾造粒制备2μm级Y₂O₃改性氧化铱粉体工艺研究 摘要 针对传统固相法、液相沉淀法制备氧化铱粉体粒径不均、团聚严重、成型性差等问题,本文采用超声波喷雾造粒-高温煅烧耦合工艺,以氯铱酸为前驱体、氧化钇(Y₂O₃)为改性助剂,精准调控工艺参数,成功制备出中位粒径D50=2μm、球形度高、粒径分布均匀的Y₂O₃改性氧化铱复合粉体(Y203体系)。文章系统阐述了前驱体溶液配方、超声波雾化参数、热解煅烧制度对粉体粒径、形貌及物相结构的影响,确定了适配2μm目标粒径的最优工艺参数。测试结果表明:制备的改性氧化铱粉体球形完整性好、无明显团聚、物相纯度高,可广泛应用于电解水析氧催化剂、特种涂层、电子陶瓷等领域,为微米级均匀氧化铱粉体的规模化制备提供了高效可行的技术方案。 关键词:超声波喷雾造粒;氧化铱粉体;Y₂O₃改性;2μm粒径;粉体制备;高温热解 1 引言 氧化铱(IrO₂)是一种典型的贵金属氧化物功能材料,具备优异的电化学催化活性、耐腐蚀性、高温稳定性及导电性能,是质子交换膜水电解、氯碱工业、特种电极涂层的核心催化材料。纯氧化铱粉体存在纳米级原生颗粒易团聚、成型堆积密度低、粒径可控性差等缺陷,直接影响电极涂层的致密性、催化稳定性与使用寿命。 Y₂O₃作为常用稀土改性助剂,具备优异的晶格稳定作用与弥散强化效果,掺杂改性后可有效细化氧化铱晶粒、抑制高温烧结团聚、提升粉体结构稳定性与电化学耐久性,行业内简称该改性体系为Y203体系。目前Y203改性氧化铱粉体的制备多采用传统沉淀烧结法,存在粒径宽泛、球形度差、批次一致性低等短板,难以满足高端精密电极对2μm均一粒径粉体的使用要求。 超声波喷雾造粒技术是一种高效的微纳粉体成型工艺,依托超声波高频振动将前驱体溶液雾化成均匀微小液滴,经载气输送、溶剂蒸发、高温热解、煅烧晶化后获得球形粉体,具有粒径可控、球形度高、分散性好、工艺简单、可规模化生产等优势。相较于传统工艺,该技术可通过精准调控雾化频率、溶液浓度、煅烧温度等参数,实现粉体粒径的精准定制。本文基于该工艺原理,优化整套制备流程,稳定制备出粒径精准2μm、性能优异的Y203改性氧化铱粉体,为高端催化粉体的工业化制备提供技术支撑。 2 [...]

氧化铝氧化钇颗粒及其制备方法

氧化铝氧化钇颗粒及其制备方法 摘要 氧化铝(Al₂O₃)具备高硬度、耐磨、绝缘、化学稳定优势;氧化钇(Y₂O₃)耐卤素等离子腐蚀、高温化学惰性强。氧化铝-氧化钇复合颗粒结合两相优势,可形成物理混合复合粉体,也可经高温反应生成钇铝酸盐(YAG、YAlO₃、Y₄Al₂O₉),广泛用于半导体等离子防护涂层、热喷涂粉体、透明陶瓷、高温耐腐蚀构件、精密陶瓷型芯等领域。传统固相混合粉体存在组分不均、颗粒形貌不规则、团聚严重、粒径难以精准调控等短板。本文系统对比多种制备工艺,重点介绍超声波喷雾造粒/喷雾热解法(适配微米级球形粉体,可定向制备D50≈2 μm复合颗粒),同时阐述固相法、共沉淀法、溶胶-凝胶法工艺路线、优缺点与适用场景。 关键词:氧化铝;氧化钇;复合粉体;超声波喷雾造粒;喷雾热解;钇铝氧化物 1 氧化铝-氧化钇复合颗粒概述 1.1 材料特性 氧化铝-氧化钇体系分为两大类型: [...]

超声波喷雾造粒2μm Y2O3改性氧化铱粉体

超声波喷雾造粒2μm Y2O3改性氧化铱粉体 客户案例 : 超声波喷雾造粒2μm Y2O3改性氧化铱粉体 新能源电极量产应用 一、客户背景 本次合作客户为国内专注于质子交换膜(PEM)电解水制氢电极研发与量产的高新技术企业,主营高端析氧电极、耐腐蚀贵金属涂层电极,产品广泛应用于新能源制氢、储能配套、工业纯水制备等高端场景,具备完整的电极涂布、烧结、模组组装量产产线。 随着下游高端制氢设备迭代升级,客户原有电极催化材料逐渐无法适配新品性能要求,核心痛点集中在粉体原材料品质不稳定,进而导致电极批次一致性差、循环寿命不足、电解能耗偏高,亟需更换高品质、粒径精准可控的改性氧化铱粉体原材料。 [...]

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