Какво представлява алуминият (Al2O3)?

Алуминият (Al2O3) е основна съставка на промишлената керамика. С високата си твърдост и износоустойчивост, както и с поносимостта си към гореща обработка и корозия, алуминият се използва широко за полиране на сапфири, както и на други скъпоценни камъни като рубини, изумруди и диаманти.

Огнеупорен материал от алуминиев оксид се произвежда чрез различни техники за консолидация и синтероване. Свойствата на тази огнеупорна материя зависят както от чистотата на праха, така и от размера на зърната след изпичането.

Твърдост

Алуминиевият оксид е неразделен материал в различни индустрии поради своята невероятна твърдост, термични свойства и механична якост. Благодарение на тези свойства алуминиевият оксид е отличен компонент за приложения, изискващи прецизен дизайн или устойчивост на износване - втори по скала на твърдост след диаманта! HRA80-90 бележи позицията му по скалата на твърдост, което прави този компонент изключително здрав дори при многократни удари при високи налягания и температури.

Алуминиевият оксид обикновено се получава от бокситна руда, която съдържа примеси като железен(III) оксид (Fe2O3) и силициев диоксид (SiO2). Примесите значително намаляват огнеупорността на крайния продукт и затова трябва да бъдат отстранени по време на процесите на извличане и рафиниране. Висококачественият алуминиев оксид има ниски нива на порьозност и високо съотношение на поликристален Al2O3, които допринасят за неговата забележителна твърдост.

Алуминият се отличава с висока огнеупорна температура, което го прави изключително устойчив на химически атаки и корозия. Освен това този материал се отличава със силна якост на натиск - идеален за производство на детайли със сложна геометрия, които трябва да издържат на интензивно налягане.

Керамичните полимери, като циркония, се използват широко в индустриалната керамика, огнеупорите и други керамични продукти, които изискват изключителна твърдост и издръжливост. Керамичните полимери могат да издържат на екстремни температури, без да се поддават на увреждане, което ги прави идеален базов материал за покрития, предназначени да издържат на топлина и корозия.

Алуминиевата керамика може да бъде използвана в редица технически и промишлени продукти - от сензори за налягане за измерване на потока на течности до износоустойчиви/бариерни покрития за мишени за разпрашване, компоненти на електронни тръби, лазерни компоненти и дюзи за заваряване. Благодарение на отличната си устойчивост на износване тя се превръща в чудесни заваръчни дюзи, топчета за намаляване на напрежението и топлинни изолатори в металургичните/химичните процеси, както и в изключителни заваръчни дюзи, топчета за намаляване на напрежението, топлинни изолатори за тези процеси, както и в топлинни изолатори, което я прави отличен вариант при производството на керамични проходни елементи за метални компоненти/проходни елементи за рентгенови компоненти/втулки за високо напрежение и др.

Устойчивост на износване

Алуминият е изключително твърд, огнеупорен материал с изключителна устойчивост на абразия и износване. Той намира приложение в производствени приложения, включително абразиви, циментови изделия, огнеупорни материали, в строителството като заместител на пясъка, както и в алтернативни приложения с нановлакна, като керамични тръбни облицовки, които осигуряват изключителна защита от износване и корозия. Той може да бъде намерен в различни форми - включително боксит или нанофибри от алуминиев оксид - както и като неразделна съставка, използвана за тръбни покрития, които осигуряват защита.

Бокситът е естествена руда от минерали на алуминиев хидроксид, състояща се от различни пропорции на силициев диоксид, железен оксид, титаний и алумосиликатни минерали. Бокситите могат да бъдат рафинирани чрез процеса на Байер в алуминий, който има многобройни търговски приложения благодарение на своите свойства, включително ниска електропроводимост, устойчивост на химически атаки, висока якост и изключителна твърдост (9 по скалата на Моос). Бокситите отдавна се считат за един от най-полезните инженерни материали.

През 1947 г. 23-ма работници, работещи в рафинерия за боксит, се разболяват от синдрома на Шейвър поради излагане на фини частици алуминий, които могат да бъдат вдишани в белите дробове и да причинят задух, кашлица, болка в гърдите и ненодуларна фиброза на белите дробове - наричана още алуминатна белодробна фиброза.

Алуминият може да се топи при температури над 1850 градуса по Целзий и да се отлива в много сложни форми. Силициевият карбид, свързан с алуминий, осигурява по-голяма здравина и издръжливост от други материали, свързани със силициев карбид; износоустойчивостта е добра, докато твърдостта не съответства. Твърдите частици на алуминия не създават проблеми с горимостта, но прахът им може да образува взривоопасни смеси във въздуха.

Алуминият обикновено е безопасен за козметична употреба и има нисък комедогенен рейтинг, което означава, че не запушва порите и не предизвиква появата на акне. Веганските и халал сертифицираните съставки като Alumina също трябва да бъдат предварително тествани върху кожни проби, за да се гарантира, че няма алергии; особено важно, когато се прилагат директно върху чувствителна кожа.

Устойчивост на киселини и основи

Формите на чист алуминиев оксид от алуминиев оксид осигуряват защита както от киселинни, така и от алкални среди, благодарение на ефективен оксиден филм, който не се разрушава при нормални условия на излагане и се самовъзстановява по естествен начин - което означава, че случайно износване или механична повреда бързо се възстановяват. Със способността си да издържа както на окислителна, така и на редукционна атмосфера, което прави алуминиевия оксид атрактивен избор на материал за използване в нефтохимични процеси като автотермичен реформинг.

Корозионната устойчивост на алуминиевия оксид се увеличава с неговата чистота. Керамичният материал от алуминий с висока чистота не само има по-силни конструктивни качества, но и се отличава с по-добри корозионноустойчиви свойства от всички форми на алуминия. По този начин керамичните материали с висока чистота на алуминия предлагат повишена устойчивост на корозия в сравнение с всички останали видове. Тези керамични материали често се използват в приложения, изискващи високи температури, като например облицовки на пещи за топене или индустриални пещи; освен това този клас алуминиеви огнеупорни материали може да бъде изработен в различни форми или размери, за да отговаря на индивидуалните спецификации на клиента.

Ниската разтворимост на алуминия в киселини - по-специално гореща сярна киселина и солна киселина - и основи го прави отличен избор на материал за облицовки на промишлени пещи и други приложения за високотемпературна химическа обработка.

Поради това този вид огнеупорен материал се е превърнал в един от най-често използваните компоненти в нефтохимическите заводи и рафинериите, като играе съществена роля в производството на синтетичен газ чрез процеси на частично окисление и каталитичен реформинг. Високата чистота на алуминиевата керамика също я прави подходяща за тези приложения, тъй като тя може да издържа както на окислителна, така и на редукционна атмосфера, както и на много високи температури, без да се разгражда.

Огнеупорите, изработени от високоефективен керамичен алуминий, са изключително устойчиви на водородна корозия. Алуминиевата керамика е предпочитан материал за реакциите на автотермичен реформинг в нефтохимията; това е серия от термохимични и термомеханични процеси, използвани за производство на синтетичен газ от частично окисление и реформинг на въглеводороди, като нейната инертност помага да се избегнат нежеланите редукционни реакции и странични продукти, които могат да възникнат при такива условия.

При производството на алуминиева керамика към разтопения метал могат да се добавят добавки, които да подобрят неговите характеристики и свойства. Такива добавки включват хром, титан и цирконий, които променят значително кристалната му структура, в резултат на което се получават класове като алуминиев оксид 75%.

Плътност

Алуминият е мек, но здрав метал, който лесно се оформя в различни форми, което го прави предпочитан материал при конструирането на самолети, благодарение на неговата лекота. Алуминият е и отличен проводник на топлина и електричество, така че може да се използва в множество електрически компоненти, включително проводници и кондензатори. Алуминият също така се отличава с отлична устойчивост на корозия, като създава оксиден слой на повърхността си, който го предпазва от въздуха и влагата, предпазвайки от ръжда, като същевременно запазва метала ви възможно най-чист и ефективен.

Алуминият е отличен изолатор и може да се използва за изолиране на високотемпературни пещи. Алуминият е чудесен материал за полиране на скъпоценни камъни; освен това може да се смесва с други материали за производство на абразивоустойчиви покрития за текстилни водачи, бутала на помпи, облицовки на улеи, изпускателни отвори, матрици, лагери и др.

Биоинертната керамика принадлежи към групата на биоинертната керамика и притежава висока устойчивост на киселини и основи, както и на по-високи температури, като по този начин спомага за удължаване на срока на експлоатация на оборудването и удължаване на живота на компонентите. Освен това този материал може да се похвали с превъзходна издръжливост и висока твърдост, която го прави устойчив на различни удари.

Алуминият се отличава с високо съотношение между площта на повърхността и теглото, което го прави отличен изсушител и филтър за флуорид, арсен и селен в питейната вода. Освен това порестата му структура спомага за абсорбирането на водороден пероксид, както и на сушилни агенти.

Алуминият е съставен от алуминиев оксид (Al2O3) - същият химичен състав, който се среща в сапфирите и рубините, но без техните примеси, които придават цвят. Алуминият е изключително издръжлив твърд материал с ниска температура на топене и висока температура на кипене, който лесно се оформя във форми, подходящи за различни приложения, като например текстилни водачи, бутала за помпи, улейни и изпускателни отвори и матрици за използване срещу условия, свързани с износване, като например текстилни водачи в текстилни фабрики; бутала за помпи, използвани за управление на промишлени помпи; текстилни водачи, прикрепени вътре в промишлени помпи в производствени предприятия, за да се предпазят от повреди силно износващите се зони; плочки, изработени от плочки от алуминий, могат дори да предотвратят по-нататъшни повреди на силно износващите се зони - това прави алуминия изключително ценна стока, която не бива да се подценява!