一種非金屬晶須。n根據制不同而改變。（1）在1000～1400℃溫度，使水蒸氣通過氣態的氟化鋁和氧化硼的混合物產生4Al2O3·B2O3晶須；（2）將氫氧化鋁和氧化硼的混合物加熱熔融生成硼酸鋁晶須。按液相方法產生的硼酸鋁晶須，化學式3Al2O3·B2O3或9Al2O3·B2O3；（3）將氧化鋁、四硼酸鈉和氯化鋰的混合的回執至1200℃，製得2.5Al2O3·B2O3晶須；(4)將氧化鋁，四硼酸鈉和氧化硼的混合物回執至1400℃，可製得4.8Al2O3·B2O3晶須；（5）將一種鋁的氧化物，含鋁的硫酸鹽和硼的氧化物混合，並以鹼金屬硫酸鹽為助熔劑，加熱至900～1200℃，可製得化學組成為9Al2O3·B2O3的硼酸鋁晶須具有優良的力學性能，拉伸強度8000MPa，模量400GPa，密度2.95g/cm3化學穩定性和吸收中子的能力強，為熱和電的非導體。可作為熱塑性樹脂，熱固性樹脂，玻璃，金屬和水泥的增強體。
基本介紹
- 中文名：硼酸鋁晶須
- 英文名：aluminum borate whisker
- 化學式：nAl2O3·B2O3
- CAS登錄號：61279-70-7
- 熔點：1440～1460℃
- 水溶性：白色粉末
- 密度：2.93g/cm3
- 外觀：非金屬晶須
性質與穩定性,合成方法,用途,編號系統,物性數據,計算化學數據,性質與穩定性,合成方法,用途,
性質與穩定性
密度為2.93g/cm3，熔點為1440～1460℃，耐熱溫度1200℃，莫氏硬度為7，拉伸強度為7.84GPa，拉伸彈性模量為392GPa。具有高的彈性率，良好的機械強度、耐熱性、耐化學藥品性、耐酸性(在1mol/L鹽酸中、70℃下穩定)、電絕緣性和中子吸收性能。硼酸鋁晶須具備高於鈦酸鉀晶須的彈性率和強度。
合成方法
1.硼酸鋁晶須的製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，然後冷卻，成長為晶須。氣相法是在1000～1400℃下，將水蒸氣通入到氣體狀態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，氧化硼同時起助熔劑的作用，最終得到硼酸鋁晶須。該法只能得到大尺寸的晶須。由於氧化硼同時起助熔劑作用，使生成的晶須熔解，吸收率降低。或者在氧化鋁和氧化硼中加入助熔劑(如鹼金屬氯化物、硫酸鹽或碳酸鹽)，在1000～1200℃下成長為晶須。反應後，用水處理，除去助熔劑，分離出晶須。水熱法是先製備硼酸鋁凝膠，再對凝膠進行水熱處理，製得硼酸鋁晶須。
3.氣相法 在1000～1400℃下，將水蒸氣通入到氣體狀態的氟化鋁和氧化硼中，得到硼酸鋁晶須。該法不易操作。
4.內部熔融法 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，氧化硼同時起助熔劑的作用。最終得到硼酸鋁晶須。該法只能得到大尺寸的晶須。並且，由於氧化硼同時起助熔劑作用，使生成的晶須熔解，收率降低。
5.外部熔融法 1000℃以上，在氧化鋁和產生氧化硼的原料中加入與反應無關的助熔劑（如鹼金屬氯化物、硫酸鹽或碳酸鹽）。在1000～11200℃下，成長為晶須。反應後，用水處理，除去助熔劑，分離出晶須。反應溫度為800～1000℃時，得到硼酸鋁晶須。
6.以三鹼硫酸鋁[M3Al（SO4）3]（M為鹼金屬）與硼的氧化物、含氧酸或鹼金屬硼酸鹽為原料，以鋁和硼的摩爾比為6∶4～9∶2進行混合，該混合物在700～1200℃範圍內反應，得到硼酸鋁晶須。
用途
1.硼酸鋁晶須性能穩定、機械性能優越、可適用性大。可作為塑膠、金屬和陶瓷等的補強材料，用於航天、航空、建材、汽車等領域。用作增強材料時，對模具磨損小，對微小複雜形狀的塑膠製品的增強作用更明顯，當達到30%（重量）含量時，機械強度可增強1倍以上，而拉伸彈性模量可增大兩倍以上。用作輕金屬的增強材料，拉伸強度可增強3倍以上。硼酸鋁晶須還可用於耐火阻燃塗層、催化劑基體材料、電子材料及電磁波禁止材料。硼酸鋁晶須對中子的吸收能力強， 防止因核變反應引起的中子輻射。
2.可用作塑膠、金屬和陶瓷等的補強材料。作為塑膠補強劑使用時，與玻璃纖維相比，對微小、複雜形狀的塑膠成型品可以起到補強作用，賦予製品等方向性。亦可作聚碳酸酯樹脂的補強材料。
編號系統
CAS號：61279-70-7
MDL號：
EINECS號：
RTECS號：
BRN號：
PubChem號：
物性數據
1.性狀：極微細的單結晶。組成式為xAl2O3·yB2O3。常有三種形態的化合物：9Al2O3·2B2O3，2Al2O3·B2O3，Al2O3·B2O3。Al2O3·B2O3存在於天然礦物中。工業晶須為9Al2O3·2B2O3。白色粉末。
計算化學數據
1.疏水參數計算參考值（XlogP）:無
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:2
4.可旋轉化學鍵數量:0
5.互變異構體數量:無
6.拓撲分子極性表面積26.3
7.重原子數量:4
8.表面電荷:0
9.複雜度:20
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:0
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:1
性質與穩定性
密度為2.93g/cm3，熔點為1440～1460℃，耐熱溫度1200℃，莫氏硬度為7，拉伸強度為7.84GPa，拉伸彈性模量為392GPa。具有高的彈性率，良好的機械強度、耐熱性、耐化學藥品性、耐酸性(在1mol/L鹽酸中、70℃下穩定)、電絕緣性和中子吸收性能。硼酸鋁晶須具備高於鈦酸鉀晶須的彈性率和強度。
合成方法
1.硼酸鋁晶須的製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，然後冷卻，成長為晶須。氣相法是在1000～1400℃下，將水蒸氣通入到氣體狀態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，氧化硼同時起助熔劑的作用，最終得到硼酸鋁晶須。該法只能得到大尺寸的晶須。由於氧化硼同時起助熔劑作用，使生成的晶須熔解，吸收率降低。或者在氧化鋁和氧化硼中加入助熔劑(如鹼金屬氯化物、硫酸鹽或碳酸鹽)，在1000～1200℃下成長為晶須。反應後，用水處理，除去助熔劑，分離出晶須。水熱法是先製備硼酸鋁凝膠，再對凝膠進行水熱處理，製得硼酸鋁晶須。
2.熔融法 氧化鋁和硼酸或氧化硼混合，在2100℃下熔融，然後冷卻，成長為晶須。
3.氣相法 在1000～1400℃下，將水蒸氣通入到氣體狀態的氟化鋁和氧化硼中，得到硼酸鋁晶須。該法不易操作。
4.內部熔融法 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，氧化硼同時起助熔劑的作用。最終得到硼酸鋁晶須。該法只能得到大尺寸的晶須。並且，由於氧化硼同時起助熔劑作用，使生成的晶須熔解，收率降低。
5.外部熔融法 1000℃以上，在氧化鋁和產生氧化硼的原料中加入與反應無關的助熔劑（如鹼金屬氯化物、硫酸鹽或碳酸鹽）。在1000～11200℃下，成長為晶須。反應後，用水處理，除去助熔劑，分離出晶須。反應溫度為800～1000℃時，得到硼酸鋁晶須。
6.以三鹼硫酸鋁[M3Al（SO4）3]（M為鹼金屬）與硼的氧化物、含氧酸或鹼金屬硼酸鹽為原料，以鋁和硼的摩爾比為6∶4～9∶2進行混合，該混合物在700～1200℃範圍內反應，得到硼酸鋁晶須。
用途
1.硼酸鋁晶須性能穩定、機械性能優越、可適用性大。可作為塑膠、金屬和陶瓷等的補強材料，用於航天、航空、建材、汽車等領域。用作增強材料時，對模具磨損小，對微小複雜形狀的塑膠製品的增強作用更明顯，當達到30%（重量）含量時，機械強度可增強1倍以上，而拉伸彈性模量可增大兩倍以上。用作輕金屬的增強材料，拉伸強度可增強3倍以上。硼酸鋁晶須還可用於耐火阻燃塗層、催化劑基體材料、電子材料及電磁波禁止材料。硼酸鋁晶須對中子的吸收能力強， 防止因核變反應引起的中子輻射。
2.可用作塑膠、金屬和陶瓷等的補強材料。作為塑膠補強劑使用時，與玻璃纖維相比，對微小、複雜形狀的塑膠成型品可以起到補強作用，賦予製品等方向性。亦可作聚碳酸酯樹脂的補強材料。
