Нанопористые сверхмелкие порошки из альфа оксида алюминия и способ их приготовленияия при помощи сублимационной сушки - RU2005130530A

Реферат

1. Нанопористый порошок из альфа оксида алюминия, содержащий взаимосвязанные первичные частицы из альфа оксида алюминия, имеющие средний размер частиц ориентировочно меньше, чем 100 нм, и взаимопроникающую сетку пор или пустот, который приготовлен способом, включающим следующие операции: использование неорганического золя, который содержит по меньшей мере один предшественник оксида алюминия и множество затравочных частиц из альфа оксида алюминия; добавление по меньшей мере одного растворимого в воде органического полимера к неорганическому золю для получения органического - неорганического золя; сублимационную сушку органического - неорганического золя для получения твердого геля; и обжиг твердого геля при температуре, позволяющей осуществить выгорание органического полимера и вызвать образование нанопористого порошка из альфа оксида алюминия, содержащего взаимосвязанные первичные частицы из альфа оксида алюминия.

2. Нанопористый порошок из альфа оксида алюминия по п.1, в котором первичные частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 10 до 100 нм.

3. Нанопористый порошок из альфа оксида алюминия по п.1, в котором первичные частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 20 до 90 нм.

4. Нанопористый порошок из альфа оксида алюминия по п.1, в котором первичные частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 25 до 80 нм.

5. Нанопористый порошок из альфа оксида алюминия по п.1, в котором первичные частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 30 до 70 нм.

6. Нанопористый порошок из альфа оксида алюминия по п.1, в котором по меньшей мере 99% первичных частиц из альфа оксида алюминия имеют распределение со средним размером около 10 нм.

7. Нанопористый порошок из альфа оксида алюминия по п.1, в котором поры или пустоты имеют минимальный размер ориентировочно от 20 до 400 нм.

8. Нанопористый порошок из альфа оксида алюминия по п.1, в котором поры или пустоты имеют минимальный размер ориентировочно от 50 до 300 нм.

9. Нанопористый порошок из альфа оксида алюминия по п.1, в котором поры или пустоты имеют минимальный размер ориентировочно от 100 до 200 нм.

10. Нанопористый порошок из альфа оксида алюминия по п.1, в котором ориентировочно от 10 до 75% объема порошка составляет альфа оксид алюминия.

11. Нанопористый порошок из альфа оксида алюминия по п.1, в котором ориентировочно от 10 до 50% объема порошка составляет альфа оксид алюминия.

12. Нанопористый порошок из альфа оксида алюминия по п.1, в котором взаимопроникающая сетка пор или пустот имеет столбчатую или трубчатую структуру.

13. Нанопористый порошок из альфа оксида алюминия по п.12, в котором столбчатая или трубчатая структура имеет диаметр ориентировочно от 20 до 250 нм.

14. Нанопористый порошок из альфа оксида алюминия по п.12, в котором столбчатая или трубчатая структура имеет диаметр ориентировочно от 50 до 150 нм.

15. Нанопористый порошок из альфа оксида по п.1, в котором взаимосвязанные первичные частицы из альфа оксида алюминия соединены шейками.

16. Нанопористый порошок из альфа оксида алюминия по п.15, в котором поперечное сечение шейки составляет ориентировочно от 10 до 90% поперечного сечения первичных частиц из альфа оксида алюминия.

17. Наноразмерный порошок из альфа оксида алюминия, содержащий частицы из альфа оксида алюминия, имеющие средний размер частиц ориентировочно меньше, чем 100 нм, приготовленный при помощи способа, включающего следующие операции: использование неорганического золя, который содержит по меньшей мере один предшественник оксида алюминия и множество затравочных частиц из альфа оксида алюминия; добавление по меньшей мере одного растворимого в воде органического полимера к неорганическому золю для получения органического - неорганического золя; сублимационную сушку органического - неорганического золя для получения твердого геля; обжиг твердого геля при температуре, позволяющей осуществить выгорание органического полимера и вызвать образование нанопористого порошка из альфа оксида алюминия, который содержит взаимосвязанные первичные частицы из альфа оксида алюминия; и измельчение нанопористого порошка из альфа оксида алюминия для получения наноразмерного порошка из альфа оксида алюминия, который содержит первичные частицы из альфа оксида алюминия нанопористого порошка из альфа оксида алюминия.

18. Наноразмерный порошок из альфа оксида алюминия по п.17, полученный измельчением, размалыванием или дроблением нанопористого порошка из альфа оксида алюминия.

19. Наноразмерный порошок из альфа оксида алюминия по п.17, в котором частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 10 до 100 нм.

20. Наноразмерный порошок из альфа оксида алюминия по п.17, в котором частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 20 до 90 нм.

21. Наноразмерный порошок из альфа оксида алюминия по п.17, в котором частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 25 до 80 нм.

22. Наноразмерный порошок из альфа оксида алюминия по п.17, в котором частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 30 до 70 нм.

23. Суспензия, содержащая наноразмерный порошок из альфа оксида алюминия, содержащий частицы из альфа оксида алюминия, имеющие средний размер частиц ориентировочно меньше, чем 100 нм, приготовленные способом, включающим следующие операции: использование неорганического золя, который содержит по меньшей мере один предшественник оксида алюминия и множество затравочных частиц из альфа оксида алюминия; добавление по меньшей мере одного растворимого в воде органического полимера к неорганическому золю для получения органического - неорганического золя; сублимационную сушку органического - неорганического золя для получения твердого геля; обжиг твердого геля при температуре, позволяющей осуществить выгорание органического полимера и вызвать образование нанопористого порошка из альфа оксида алюминия, который содержит взаимосвязанные первичные частицы из альфа оксида алюминия; и измельчение нанопористого порошка из альфа оксида алюминия для получения наноразмерного порошка из альфа оксида алюминия, который содержит первичные частицы из альфа оксида алюминия нанопористого порошка из альфа оксида алюминия.

24. Суспензия по п.23, в которой наноразмерный порошок из альфа оксида алюминия получен измельчением, размалыванием или дроблением нанопористого порошка из альфа оксида алюминия.

25. Суспензия по п.23, в которой частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 10 до 100 нм.

26. Суспензия по п.23, в которой частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 20 до 80 нм.

27. Суспензия по п.23, в которой частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 25 до 80 нм.

28. Суспензия по п.23, в которой частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 30 до 70 нм.

29. Суспензия по п.23, которая дополнительно содержит воду.

30. Суспензия по п.23, которая дополнительно содержит деионизированную воду.

31. Суспензия по п.23, которая дополнительно содержит одну или несколько добавок.

32. Суспензия по п.31, в которой добавки являются химически инертными по отношению к альфа оксиду алюминия в условиях хранения или полирования.

33. Суспензия по п.31, в которой добавки тормозят агрегацию частиц из альфа оксида алюминия в условиях хранения или полирования.

34. Суспензия по п.23, имеющая рН ориентировочно от 2 до 11.

35. Суспензия по п.23, имеющая рН ориентировочно от 1 до 6.

36. Суспензия по п.23, имеющая рН ориентировочно от 8 до 10.5.

37. Способ производства нанопористых порошков из альфа оксида алюминия, включающий следующие операции: использование неорганического золя, который содержит по меньшей мере один предшественник оксида алюминия и множество затравочных частиц из альфа оксида алюминия; добавление по меньшей мере одного растворимого в воде органического полимера к неорганическому золю, для получения органического неорганического золя; сублимационную сушку органического - неорганического золя для получения твердого геля; и обжиг твердого геля при температуре, позволяющей осуществить выгорание органического полимера и вызвать образование нанопористого порошка из альфа оксида алюминия, который содержит взаимосвязанные первичные частицы из альфа оксида алюминия.

38. Способ по п.37, в котором предшественник оксида алюминия представляет собой бемит.

39. Способ по п.37, в котором предшественник оксида алюминия представляет собой молекулярное соединение алюминия.

40. Способ по п.37, в котором молекулярный предшественник оксида алюминия выбирают из солей алюминия, которые содержат один или несколько анионов, выбранных из группы, в которую входят алкоксиды, арилоксиды, карбоксилаты, галогениды, сульфат, нитрат, оксалаты и ацетоацетонаты.

41. Способ по п.37, в котором затравочные частицы из альфа оксида алюминия гомогенно диспергированы в твердом геле.

42. Способ по п.37, в котором операция сублимационной сушки предусматривает: замораживание органического - неорганического золя до температуры 0°С или ниже; и возгонку воды из замороженного золя при температуре ориентировочно от 0 до 80°С при пониженном давлении.

43. Способ по п.37, в котором операция сублимационной сушки предусматривает: замораживание органического - неорганического золя до температуры -20°С или ниже; и возгонку воды из замороженного золя при температуре ориентировочно от 20 до 80°С и при давлении ориентировочно 200 торр или меньше.

44. Способ по п.37, в котором операция сублимационной сушки предусматривает: замораживание органического - неорганического золя до температуры -30°С или ниже; и возгонку воды из замороженного золя при температуре ориентировочно от 40 до 80°С и при давлении ориентировочно 50 торр или меньше.

45. Способ по п.37, в котором обжиг проводят при температуре ориентировочно меньше, чем 1200°С.

46. Способ по п.37, в котором обжиг проводят при температуре ориентировочно меньше, чем 1100°С.

47. Способ по п.37, в котором обжиг проводят при температуре ориентировочно от 750 до 1050°С.

48. Способ по п.37, в котором обжиг проводят при температуре ориентировочно от 800 до 1000°С.

49. Способ по п.37, в котором затравочные частицы из альфа оксида алюминия имеют средний размер частиц ориентировочно меньше, чем 125 нм.

50. Способ по п.37, в котором первичные частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 10 до 100 нм.

51. Способ по п.37, в котором первичные частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 20 до 90 нм.

52. Способ по п.37, в котором первичные частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 25 до 80 нм.

53. Способ по п.37, в котором первичные частицы из альфа оксида алюминия имеют размер ориентировочно от 30 до 70 нм.

54. Способ по п.37, в котором по меньшей мере 99% первичных частиц из альфа оксида алюминия имеют распределение со средним размером около 10 нм.

55. Способ по п.37, в котором поры или пустоты имеют минимальный размер ориентировочно от 20 до 400 нм.

56. Способ по п.37, в котором поры или пустоты имеют минимальный размер ориентировочно от 50 до 300 нм.

57. Способ по п.37, в котором поры или пустоты имеют минимальный размер ориентировочно от 100 до 200 нм.

58. Способ по п.37, в котором ориентировочно от 10 до 75% объема порошка составляет альфа оксид алюминия.

59. Способ по п.37, в котором ориентировочно от 10 до 50% объема порошка составляет альфа оксид алюминия.

60. Способ по п.37, в котором взаимопроникающая сетка пор или пустот имеет столбчатую или трубчатую структуру.

61. Способ по п.60, в котором столбчатая или трубчатая структура имеет диаметр ориентировочно от 20 до 250 нм.

62. Способ по п.60, в котором столбчатая или трубчатая структура имеет диаметр ориентировочно от 50 до 150 нм.

63. Способ по п.37, в котором взаимосвязанные первичные частицы из альфа оксида алюминия соединены при помощи шеек.

64. Способ по п.63, в котором поперечное сечение шейки составляет ориентировочно от 10 до 90% поперечного сечения первичных частиц из альфа оксида алюминия.

65. Способ по п.37, в котором полученный нанопористый порошок альфа оксид алюминия содержит ориентировочно от 0,1 до 25 вес.% затравочных частиц из альфа оксида алюминия.

66. Способ по п.65, в котором полученный нанопористый порошок альфа оксид алюминия содержит ориентировочно от 1 до 15 вес.% затравочных частиц из альфа оксида алюминия.

67. Способ по п.37, в котором растворимый в воде органический полимер выбирают из группы, в которую входят полиолы, сахара, полиалкилен оксиды, поли(мет)акриловая кислота, поли(мет)акрилаты, а также их смеси.

68. Способ по п.67, в котором растворимый в воде органический полимер представляет собой поливиниловый спирт, полиэтиленгликоль или их смеси.

69. Способ производства нанопористого порошка из альфа оксида алюминия, который содержит частицы из альфа оксида алюминия, имеющие средний размер частиц ориентировочно меньше, чем 100 нм, включающий следующие операции: использование неорганического золя, который содержит по меньшей мере один предшественник оксида алюминия и множество затравочных частиц из альфа оксида алюминия; добавление по меньшей мере одного растворимого в воде органического полимера к неорганическому золю для получения органического - неорганического золя; сублимационную сушку органического - неорганического золя для получения твердого геля; обжиг твердого геля при температуре, позволяющей осуществить выгорание органического полимера и вызвать образование нанопористого порошка из альфа оксида алюминия, который содержит взаимосвязанные первичные частицы из альфа оксида алюминия; и измельчение нанопористого порошка из альфа оксида алюминия для получения наноразмерного порошка из альфа оксида алюминия, который содержит первичные частицы из альфа оксида алюминия нанопористого порошка из альфа оксида алюминия.

70. Способ полирования основы, включающий операции: использования суспензии, содержащей наноразмерный порошок из альфа оксида алюминия, который содержит частицы из альфа оксида алюминия, имеющие средний размер частиц ориентировочно меньше, чем 100 нм; и нанесения суспензии на поверхность раздела между основой и полировальником, причем наноразмерный порошок из альфа оксида алюминия получают способом, включающим операции: использования неорганического золя, который содержит по меньшей мере один предшественник оксида алюминия и множество затравочных частиц из альфа оксида алюминия; добавления по меньшей мере одного растворимого в воде органического полимера к неорганическому золю для получения органического - неорганического золя; сублимационной сушки органического - неорганического золя для получения твердого геля; обжига твердого геля при температуре, позволяющей осуществить выгорание органического полимера и вызвать образование нанопористого порошка из альфа оксида алюминия, который содержит взаимосвязанные первичные частицы из альфа оксида алюминия; и измельчения нанопористого порошка из альфа оксида алюминия для получения наноразмерного порошка из альфа оксида алюминия, который содержит первичные частицы из альфа оксида алюминия нанопористого порошка из альфа оксида алюминия.

71. Способ по п.70, в котором нанопористый порошок из альфа оксида алюминия размалывают для получения наноразмерного порошка из альфа оксида алюминия.