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鄒小姐：13326633089 -
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陶瓷氧化物中，氧化鋁絕對是用量最大、用途最廣的品種之一，你似乎在哪里都可以看到它的身影。能做到這一點，氧化鋁本身優(yōu)良的性能以及相對低廉的制造成本都是主要的功臣。
比如說陶瓷涂層就是氧化鋁的一個重要的應(yīng)用場景，由于它具有良好的機械性能、熱性能、高透光率、抗腐蝕、結(jié)構(gòu)多樣性等，因此以氧化鋁為原料制成的涂層在不同的場景中往往能發(fā)揮出不同的優(yōu)勢，時而以耐磨見長，時而以熱穩(wěn)定聞名，到底它有多少本事呢？
一、耐磨耐腐蝕
由于氧化鋁中的主要晶型α-Al2O3是一種高硬度的無機物（莫氏硬度高達9），因此“耐磨”也是氧化鋁的一個標(biāo)桿性的特點了。它在耐磨涂層的應(yīng)用形式主要分為兩種，一是利用熱噴涂直接噴覆氧化鋁涂層；二則采用濕式方式涂覆在待涂物表面。
①熱噴涂涂層
熱噴涂技術(shù)是指利用熱源將氧化鋁粉體加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，然后借助焰流本身的動力或外加的高速氣流將其霧化，并以一定的速度噴射沉積到經(jīng)過預(yù)處理的基體材料表面。此處使用的氧化鋁粉體的粒徑與形狀需要被控制，納米尺寸的粉體需將被處理為具有納米結(jié)構(gòu)特征的球狀微米尺寸粒子（改善粒子的流動性）才可使用。
不過單一的氧化鋁涂層噴涂層可能組織較疏松，結(jié)合力差，所以可在Al2O3粉木中添加一定量的TiO2粉末去改善涂層的綜合性能。
②濕式涂層
氧化鋁粉體也可以被添加于各種水性油性涂料油漆中提高產(chǎn)品的綜合性能，比如說我們生活中最常見的木地板（如下圖），它的表面可能就涂有一層氧化鋁涂層。
由于耐磨層不能遮蓋下方裝飾層的花紋和色彩，因此為了能最大限度保證耐磨層或耐磨紙的耐磨效果以及色澤和透明性，采用的氧化鋁粉體最好是納米氧化鋁，而且粒度分布還要足夠集中。
不過納米粉體的通病大家都懂的，非常容易聚集和沉降，因此納米氧化鋁粉體使用前必須先經(jīng)處理。目前為了保證超細組分的分散效果，主要有這兩種方式：一是增大體系能量（主要體現(xiàn)在新增加的表面能），如采用高速攪拌機和超聲波分散儀等；二是降低界面的表面能，即加入表面活性劑來達到解聚目的。
二、提高熱穩(wěn)定性
這里要介紹的也是氧化鋁粉體一種非常重要的應(yīng)用，那就是鋰電池隔膜涂層。隔膜作為鋰離子電池的重要部件之一，可以避免正負極接觸并促進鋰離子在電極之間穿梭，決定電池的性能和安全性。而傳統(tǒng)的聚烯烴隔膜的熔點低，在高溫下的穩(wěn)定性較差，嚴重影響電池的安全性，目前無機超細粉體涂層或復(fù)合改性聚合物就是提高隔膜熱穩(wěn)定性的有效方法之一。
為了提高鋰電池隔膜的高溫性能，可在聚合物黏結(jié)劑的協(xié)助下將氧化鋁顆粒涂覆到聚烯烴隔膜表面。氧化鋁在其中主要發(fā)揮著耐高溫優(yōu)勢，即使是180℃的高溫也可以保持隔膜完整形態(tài)。除此之外還有中和電解液中游離的HF，提升電池的耐酸性和安全性能等；在鋰電池中可形成固溶體，提高倍率性和循環(huán)性能、具有良好的潤濕性，有一定的吸液及保液能力等。
滄州明珠生產(chǎn)的陶瓷涂覆隔膜在高溫180℃時仍能保持良好形態(tài)
應(yīng)用上，氧化鋁涂覆的鋰電池隔膜受到眾多行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的青睞，像三洋（Sanyo）、LG、日立（Maxell）等都采用了氧化鋁涂覆的隔膜，以提高電池安全性能。
三、超疏水性
出人意料的是，氧化鋁涂層居然也能做出超疏水的效果。要知道，超疏水材料在防水防霧、防結(jié)冰、水中減阻等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，不過超疏水的實現(xiàn)大多需要含F，Si的有機低表面能物質(zhì)修飾，如此一來涂層的機械、高溫穩(wěn)定性以及耐久性都受到極大挑戰(zhàn)。
不過在2020年時，北京大學(xué)新材料學(xué)院吳忠振團隊借鑒電化學(xué)原理，通過計算機仿真設(shè)計電場強度在涂層中的分布，并通過改變PEO電解液特性，利用PEO涂層中天然產(chǎn)生的孔洞結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)定向刻蝕，成功實現(xiàn)了上寬下窄的荷葉狀微納結(jié)構(gòu)的純無機超疏水氧化鋁涂層的批量簡單制備，具有較大的工業(yè)應(yīng)用優(yōu)勢。
類T型結(jié)構(gòu)無機超疏水氧化鋁涂層的浸潤性和穩(wěn)定性
在對氧化鋁涂層的表面測試發(fā)現(xiàn)，獲得的無機氧化鋁涂層在不經(jīng)任何有機修飾即可實現(xiàn)150±3°的水滴接觸角和8±2°的水滴滾動角，表現(xiàn)出有優(yōu)異的超疏水性能。而且，該結(jié)構(gòu)無機超疏水涂層具有無機陶瓷材料獨特的耐候性、耐火性以及耐腐蝕性能，在360天日光下暴曬、火焰燃燒以及中性鹽霧腐蝕環(huán)境中，均能保持明顯的超疏水特性。
四、其他功能
由于片狀氧化鋁無團聚現(xiàn)象，且具有良好的附著力，所以很容易與其他功能微粉相結(jié)合，因此也可以制備成各種前景誘人的新型功能涂膜。
如用于毛細管的氧化鋁涂層可以顯著提高其逆轉(zhuǎn)電滲流性能和目標(biāo)分析的選擇性及穩(wěn)定性能；用于隱形飛機的功能涂膜可以吸收電波以防止被雷達搜尋到；此外，氧化鋁涂膜還有阻隔紫外線，進行光催化等功能，因此在太陽能電板上也有著不錯的應(yīng)用前景。
總結(jié)
每次寫關(guān)于氧化鋁的帖子，都不由感慨氧化鋁確實是多才多藝，僅僅涂層就可以玩出這么多花樣。不過小編學(xué)識淺薄，一定還有沒看到的地方，如果大家如果還有其他想分享的，也可以在下方留言噢！
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