硼酸鋁晶須性質(zhì)與穩(wěn)定性

密度為2.93g/cm3，熔點(diǎn)為1440~1460℃，耐熱溫度1200℃，莫氏硬度為7，拉伸強(qiáng)度為7.84GPa，拉伸彈性模量為392GPa。具有高的彈性率，良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐化學(xué)藥品性、耐酸性(在1mol/L鹽酸中、70℃下穩(wěn)定)、電絕緣性和中子吸收性能。硼酸鋁晶須具備高于鈦酸鉀晶須的彈性率和強(qiáng)度。

1.硼酸鋁晶須的制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，然后冷卻，成長(zhǎng)為晶須。氣相法是在1000~1400℃下，將水蒸氣通入到氣體狀態(tài)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(yīng)，氧化硼同時(shí)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。由于氧化硼同時(shí)起助熔劑作用，使生成的晶須熔解，吸收率降低?；蛘咴谘趸X和氧化硼中加入助熔劑(如堿金屬氯化物、硫酸鹽或碳酸鹽)，在1000~1200℃下成長(zhǎng)為晶須。反應(yīng)后，用水處理，除去助熔劑，分離出晶須。水熱法是先制備硼酸鋁凝膠，再對(duì)凝膠進(jìn)行水熱處理，制得硼酸鋁晶須。

2.熔融法 氧化鋁和硼酸或氧化硼混合，在2100℃下熔融，然后冷卻，成長(zhǎng)為晶須。

3.氣相法 在1000~1400℃下，將水蒸氣通入到氣體狀態(tài)的氟化鋁和氧化硼中，得到硼酸鋁晶須。該法不易操作。

4.內(nèi)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(yīng)，氧化硼同時(shí)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。并且，由于氧化硼同時(shí)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(chǎn)生氧化硼的原料中加入與反應(yīng)無(wú)關(guān)的助熔劑(如堿金屬氯化物、硫酸鹽或碳酸鹽)。在1000~11200℃下，成長(zhǎng)為晶須。反應(yīng)后，用水處理，除去助熔劑，分離出晶須。反應(yīng)溫度為800~1000℃時(shí)，得到硼酸鋁晶須。

6.以三堿硫酸鋁[M3Al(SO4)3](M為堿金屬)與硼的氧化物、含氧酸或堿金屬硼酸鹽為原料，以鋁和硼的摩爾比為6∶4~9∶2進(jìn)行混合，該混合物在700~1200℃范圍內(nèi)反應(yīng)，得到硼酸鋁晶須。

1.硼酸鋁晶須性能穩(wěn)定、機(jī)械性能優(yōu)越、可適用性大?？勺鳛樗芰?、金屬和陶瓷等的補(bǔ)強(qiáng)材料，用于航天、航空、建材、汽車等領(lǐng)域。用作增強(qiáng)材料時(shí)，對(duì)模具磨損小，對(duì)微小復(fù)雜形狀的塑料制品的增強(qiáng)作用更明顯，當(dāng)達(dá)到30%(重量)含量時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度可增強(qiáng)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(qiáng)材料，拉伸強(qiáng)度可增強(qiáng)3倍以上。硼酸鋁晶須還可用于耐火阻燃涂層、催化劑基體材料、電子材料及電磁波屏蔽材料。硼酸鋁晶須對(duì)中子的吸收能力強(qiáng)， 防止因核變反應(yīng)引起的中子輻射。

2.可用作塑料、金屬和陶瓷等的補(bǔ)強(qiáng)材料。作為塑料補(bǔ)強(qiáng)劑使用時(shí)，與玻璃纖維相比，對(duì)微小、復(fù)雜形狀的塑料成型品可以起到補(bǔ)強(qiáng)作用，賦予制品等方向性。亦可作聚碳酸酯樹(shù)脂的補(bǔ)強(qiáng)材料。

1.性狀:極微細(xì)的單結(jié)晶。組成式為xAl2O3·yB2O3。常有三種形態(tài)的化合物:9Al2O3·2B2O3，2Al2O3·B2O3，Al2O3·B2O3。Al2O3·B2O3存在于天然礦物中。工業(yè)晶須為9Al2O3·2B2O3。白色粉末。