在精密機械和光學工業中，許多情況都會要求產品具備“光鮮亮麗”的表面，這么做的目的不僅是為了美感，更多時候是生產及使用上的需求。而為了達到這樣的目的，就需要使用物理機械或化學手段降低物體表面的粗糙度，該過程被稱為“拋光”。

拋光前后的產品效果往往會有巨大差異，比如說過去非拋光的液晶，外部光會在液晶表面發生漫反射，所以畫面發灰，而現在的大屏幕液晶電視、高檔顯示器和手機表面都使用了拋光技術，對比度得到了顯著提高，畫面會比未經拋光的屏幕更加鮮艷靚麗。

液晶畫面對比

拋光工序中，必不可少的就是在被拋光物體表面高速摩耗使其光滑的細小磨粒，它們一般被稱為“拋光粉”。拋光粉通常包括氧化鋁、氧化硅、氧化鋯、氧化鈰等組分，不同的材料的硬度不同，在水中的化學性質也不同，因此使用場合也各不相同。

其中SiO₂拋光粉出光效果好，但切削速率較低；金剛石或者SiC硬度高，切削速率快，但表面有劃痕；而氧化鋁拋光粉有著硬度適中，切削速率快、出光效果好、生產工藝簡單、成本低等優勢，因此在機器制備、光學加工、飾品加工、汽車修理維護等領域都受到相當程度的重用，為我國帶來了巨大的經濟效益和社會效益。

氧化鋁拋光粉的分類

氧化鋁拋光粉主要成份為α-Al₂O₃，而為了提高拋光效果，一般會在合成制備工序中加入分散劑，除此之外還有懸浮劑、潤滑劑、乳化劑等輔助成份。

氧化鋁微粉的結構形貌因用途而異，對于化學機械拋光應用的氧化鋁來說，目前常用的粉體形貌主要是球形和片狀，其主要原因是：

①當料漿中采用的氧化鋁為球形（尤其為超細粉）時，去除率高，拋光速度快，拋光面不易產生細微劃痕，光潔度高，可用于半導體單晶、石英晶體和精密光學器件等高精尖產品的加工。

②當料漿中使用的是片狀氧化鋁時，由于其具有良好的分散穩定性和平行排列性，可使片狀氧化鋁的上下表面基本平行于被拋光材料的表面，最大限度地避免了材料表面下的損傷，使拋光后的表面平滑如鏡，可用于陶瓷的拋光和光學顯微鏡之類的玻璃表面的拋光。

氧化鋁粉體的可控制備

正如上文所言，氧化鋁的顯微結構對性能有著重要影響，因此近年來氧化鋁的形貌控制一直是人們研究的熱點。而為了得到理想的氧化鋁產品，一般會通過改變其制備的不同原料、添加劑、溫度等工藝參數，從而對顯微結構和晶體結構進行調控。

1.球形氧化鋁粉

①沉淀法：將原料先配制成溶液，將沉淀劑加入含有鋁鹽的溶液中，形成沉淀后脫水，干燥后再熱處理，最后得到超細氧化鋁粉體。

②溶膠-乳液-凝膠法：此方法是利用油相和水相間的界面張力制造微小的球形液滴，使溶膠粒子的形成及凝膠化都被限定在微小的液滴中進行，最終獲得球形的沉淀顆粒。

溶膠-乳液-凝膠法制得的球形氧化鋁的形貌

③滴球法：將氧化鋁溶膠滴入到油層中，靠表面張力的作用形成球形的溶膠顆粒，隨后溶膠顆粒在氨水溶液中凝膠化，最后將凝膠顆粒干燥、煅燒形成球形氧化鋁。

④氣溶膠分解法：通常以鋁醇鹽為原料，利用其易水解和高溫熱解的性質，采用相變的物理手段將鋁醇鹽氣化，然后與水蒸汽接觸水解霧化，再經高溫干燥或直接高溫熱解，從而實現氣-液-固或氣-固相的轉變，最終形成球形氧化鋁粉體。

⑤射頻等離子體法：形狀不規則的氧化鋁顆粒由攜帶氣體通過加料槍噴入等離子體炬中，被迅速加熱而熔化，熔融的顆粒在表面張力的作用下形成球形度很高的液滴，并在極短的時間內迅速凝固，從而形成球形的顆粒。

⑥噴射法：噴射法制備球形氧化鋁的實質是在較短的時間內實現相的轉變，利用表面張力的作用使產物球形化，根據相轉變的特點又可以分為噴霧熱解法、噴霧干燥法和噴射熔融法。

2.片狀氧化鋁粉體

①機械法：將一定配比的原料混合后采用球磨、攪拌磨、超微氣流粉碎、振動磨等方法將原料進行機械粉碎混合，在長時間的混合研磨過程中，原料顆粒相互沖撞，受到沖擊力、摩擦力和剪切力等各種力的作用，逐漸被粉碎變成超細的顆粒。

②涂膜法：將前驅體配制成溶膠，然后將溶膠均勻的涂在表面光滑的基體材料中，烘干后將膜從基底上剝離掉，即可得到片狀氧化鋁粉體。還可以將膜進行熱處理來適應不同的需求。

③水熱法：在密閉的容器中（反應釜），以水作為反應介質，在高溫高壓的環境下反應原料在熔鹽中充分溶解，然后形成氧化鋁晶粒，最終長成片狀。

④熔鹽法：由于物質在熔鹽中的遷移速率遠遠高于固相反應，所以熔鹽法可以顯著降低反應溫度和縮短反應時間；其次，熔鹽法還可以有效地控制晶粒的尺寸和形狀，合成具有特定形貌的粉體。

熔鹽法制備的片狀氧化鋁

總結

隨著高新技術的興起與發展，未來市場對拋光粉體的需求將不斷增加。據有關機構預計，2025年大部分國家拋光粉市場的規模預計將從2018年的1.4億美元增長到2025年的2.5億美元，因此市場前景相當可觀。可預見，氧化鋁拋光粉體的制備技術在未來必將向更低成本、更高性能的方向發展，因此對制備技術就更需要重視起來了——4月15-16日粉體圈將在山東淄博舉辦“2021年全國氧化鋁粉體與制品創新發展論壇”，屆時相關精彩報告多多，請不要錯過！

資料來源：

氧化鋁拋光磨料的可控制備及分散性研究，田莉。

氧化鋁系化學機械拋光磨料的制備及顆粒分級，趙曉媛。

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