Að stjórna stærðardreifingu súráls snýst um að stjórna forefnum, hvarfskilyrðum, aukefnum og hitameðferðarferlum meðan á undirbúningi stendur. Þetta gerir ráð fyrir nákvæmri stjórn á kornastærð og dreifingarsviði hennar og uppfyllir frammistöðukröfur ýmissa forrita.
Forefni og undirbúningsaðferðir ákvarða upphaflega kornastærðardreifingu
Stýring hráefnis kornastærðar: Upphafleg kornastærð álhýdroxíðs eða bóhmits hefur bein áhrif á endanlega kornastærðardreifingu súráls. Til dæmis mynda fínt forefniskorn, eftir brennslu, nanó-súrál með fjölmörgum örholum og stóru tilteknu yfirborði (D50 getur verið allt að 5–20 nm); á meðan stór-agna-forefni stuðla að því að fá virkjuð súrál með stærri svitaholastærð og breiðari dreifingu.
Sól-gelaðferð: Með því að stilla pH gildi og vatnsrofshraða er hægt að ná nanó-sál (5–50 nm) með þröngri kornastærðardreifingu (PDI minna en eða jafnt og 0,15), sem hentar fyrir há-nákvæmni hvata og húðun.
Há-orku kúlufræsing:
Þessi aðferð malar súrál í míkron-stærð í 50–80 nm, en hún skilar auðveldlega inn óhreinindum og er hentug fyrir slípiefni þar sem mikils hreinleika er ekki krafist.
Aukefni og svitahola-myndandi efni til að stjórna svitaholabyggingu og agnasamsöfnun:
Lífræn -myndandi efni (td sterkja, PEG, sellulósa): Bætt við í mótunarferlinu brenna þau af eftir brennslu til að mynda stjórnanlegar svitaholur, sem eykur holastærð verulega og bætir porosity. Hærra íblöndunarmagn leiðir til stærri svitaholastærða og hærra svitarúmmáls og er hægt að nota til að útbúa gljúpt súrál með svitaholastærð 100–250 nm.
Yfirborðsvirk efni (td CTAB, PVA): Hindra vöxt með því að aðsogast á sérstök kristalflöt, stjórna formgerð agna og stærðardreifingu og bæta einsleitni.
Ólífræn svitaholaþensluefni (td TiO₂, SiO₂): Hindra grófun korns við há-hita sintrun, koma á stöðugleika í stórporu uppbyggingu og bæta hitastöðugleika.
Hagræðing á vexti og dreifingu korns með hitameðferð
Brennsluhitastig er lykilbreyta til að stjórna kornastærðardreifingu:
400–600 gráður: Myndar -Al₂O₃, heldur háu sérstakt yfirborði (200–600 m²/g), lítilli holastærð (2–10 nm) og þéttri dreifingu, hentugur fyrir þurrkefni og hvatastoðir.
>1200 gráður: Umbreytist smám saman í -Al₂O₃, sem leiðir til kornavaxtar, víðtækari kornastærðardreifingar og D50 yfir 66,9 μm, hentugur fyrir rafgreiningu á áli og eldföstum efnum.
Upphitunarhraði og haldtími: Hæg upphitun stuðlar að jöfnum kornavexti og dregur úr stærðardreifingu; langur geymslutími stuðlar að þéttingu korna, sem leiðir til aukinnar kornastærðar og dreifingarbreytingar.
