中文摘要：

生产高强度砂状氧化铝是氧化铝工业发展的趋势。物质性能由晶体结构确定，开展氧化铝生产过程中氢氧化铝晶体叠合与产品强度关系的研究，有助于从本质上寻找影响氧化铝强度的主要因素、实现氧化铝强度的提高。应用扫描电镜、透射电镜等观测手段，结合结晶化学理论、结晶动力学理论，获得铝酸钠溶液分解过程各阶段氢氧化铝晶体结构形成与演变的规律；通过量子化学计算和计算机模拟，研究氢氧化铝晶体叠合后化学键及空间叠合作用力的变化，探索晶体叠合与氧化铝强度的关系，建立氧化铝强度控制模型，为高强度氧化铝生产提供理论指导。

结论摘要：

采用扫描电镜对铝酸钠溶液分解过程中氢氧化铝晶体显微结构的变化规律进行了研究，发现成核时晶体表面产生大量1μm左右的片状氢氧化铝，附聚时不同粒径的晶体互相结合形成更大粒径的晶体。对晶体叠合后化学键的变化规律及理论生长习性的量子化学计算表明，氢氧化铝有利生长基元"正面"叠合时分子间结合最为牢固；(001)面与(001)面叠合时相互作用面积最大，氢氧化铝强度最大；采用有限元法对晶体空间叠合方式及应力状态进行了计算，晶体间叠合角度在60度～80度时，氢氧化铝所受应力最大，强度最小；叠合的晶体尺寸较小(～5μm)时，氢氧化铝所受应力较小，强度较大；通过对氧化铝的显微结构和磨损指数的关系研究，高强度氧化铝具有的显微结构特征是组成大颗粒的大部分小晶粒尺寸较小（＜10μm），晶粒之间粘结紧密，小晶粒结合时呈各向同性；研究中建立了氧化铝强度模型并进行了验证，说明在生产中可以通过控制氢氧化铝的显微结构达到控制氧化铝强度的目的。