Hvad er aluminiumoxid (Al2O3)?

Aluminiumoxid (Al2O3) er en vigtig ingrediens i industriel keramik. Med høj hårdhed og slidstyrke samt tolerance over for både varmebehandling og korrosionsmiljøer bruges aluminiumoxid i vid udstrækning til polering af safirer samt andre ædelstene som rubiner, smaragder og diamanter.

Ildfaste materialer af aluminiumoxid fremstilles ved hjælp af forskellige konsoliderings- og sintringsteknikker. Egenskaberne ved dette ildfaste materiale afhænger af både pulverets renhed og kornstørrelsen efter brændingen.

Hårdhed

Aluminiumoxid er et integreret materiale på tværs af industrier på grund af dets utrolige hårdhed, termiske egenskaber og mekaniske styrke. På grund af disse egenskaber er aluminiumoxid en fremragende komponent til applikationer, der kræver præcisionsdesign eller slidstyrke - kun overgået af diamant med hensyn til hårdhedsskala! HRA80-90 markerer positionen på hårdhedsskalaen, hvilket gør denne komponent usædvanligt robust, selv ved gentagne påvirkninger under høje tryk og temperaturer.

Aluminiumoxid kommer typisk fra bauxitmalm, som indeholder urenheder som jern(III)oxid (Fe2O3) og siliciumdioxid (SiO2). Urenheder reducerer slutproduktets ildfasthed betydeligt og skal derfor fjernes under udvindings- og forædlingsprocesserne. Aluminiumoxid af høj kvalitet har lave porøsitetsniveauer og en høj andel af polykrystallinsk Al2O3, hvilket bidrager til dets bemærkelsesværdige hårdhed.

Aluminiumoxid har en høj ildfasthedstemperatur, hvilket gør det meget modstandsdygtigt over for kemiske angreb og korrosion. Desuden har dette materiale en stærk kompressionsstyrke - ideelt til fremstilling af dele med komplekse geometrier, der skal kunne modstå intense tryk.

Keramiske polymerer som zirkoniumdioxid bruges i vid udstrækning til industriel keramik, ildfaste materialer og andre keramiske produkter, der kræver exceptionel hårdhed og holdbarhed. Keramiske polymerer kan modstå ekstreme temperaturer uden at tage skade, hvilket gør det til det ideelle basismateriale til belægninger, der er designet til at modstå varme og korrosion.

Aluminiumoxidkeramik kan formes til en række tekniske og industrielle produkter, fra tryksensorer til måling af væskeflow til slid-/barrierebelægninger til sputtering targets, elektronrørskomponenter, laserkomponenter og svejsedyser. På grund af sin fremragende slidstyrke giver det gode svejsedyser, aflastningsperler og varmeisolatorer i metallurgiske/kemiske processer samt enestående svejsedyser, aflastningsperler, varmeisolatorer til disse processer samt varmeisolerende egenskaber, der gør det til en fremragende mulighed ved fremstilling af keramik-til-metal-gennemføringer/gennemføringer til røntgenkomponenter/højspændingsbøsninger osv.

Modstandsdygtighed over for slid

Aluminiumoxid er et ekstremt hårdt, ildfast materiale med overlegen modstandsdygtighed over for slid. Det finder anvendelse i fremstillingsindustrien, herunder slibemidler, cementprodukter, ildfaste materialer, byggerelaterede anvendelser som erstatning for sand samt i alternative nanofiberanvendelser som keramiske rørforinger, der giver enestående slid- og korrosionsbeskyttelse. Det findes i forskellige former - herunder nanofibre af bauxit eller aluminiumoxid - og som en integreret ingrediens i rørbelægninger, der giver beskyttelse.

Bauxit er en malm af aluminiumhydroxidmineraler, der findes naturligt, og som består af varierende andele af silica, jernoxid, titania og aluminosilikatmineraler. Bauxit kan raffineres ved hjælp af Bayer-processen til aluminiumoxid, som har mange kommercielle anvendelser på grund af sine egenskaber, herunder lav elektrisk ledningsevne, modstandsdygtighed over for kemiske angreb, høj styrke og ekstrem hårdhed (9 Mohs-skalaen). Bauxit har længe været anset for at være et af de mest nyttige tekniske materialer.

I 1947 fik 23 arbejdere, der arbejdede på et bauxitraffinaderi, Shaver's syndrom på grund af udsættelse for fine aluminiumoxidpartikler, der kunne indåndes i lungerne og forårsage åndenød, hoste, brystsmerter og ikke-nodulær fibrose i lungerne - også kaldet aluminat-lungefibrose.

Aluminiumoxid kan smeltes ved temperaturer over 1850 grader og støbes i meget komplekse former. Alumina-bundet siliciumcarbid giver større styrke og holdbarhed end andre siliciumcarbid-bundne materialer; slidstyrken er god, mens hårdheden ikke matcher. Faste stoffer af aluminiumoxid er ikke brændbare, men deres støv kan danne eksplosive blandinger i luften.

Alumina er generelt sikkert til kosmetisk brug og har en lav komedogen rating, hvilket betyder, at det ikke tilstopper porerne eller forårsager akneudbrud. Veganske og halal-certificerede ingredienser som Alumina bør også testes på forhånd på hudprøver for at sikre, at der ikke er nogen allergier; det er især vigtigt, når de anvendes direkte på følsom hud.

Modstandsdygtighed over for syrer og baser

Rene aluminiumoxidformer af aluminiumoxid giver beskyttelse mod både syre- og alkalimiljøer på grund af en effektiv oxidfilm, der ikke nedbrydes under normale eksponeringsforhold, og som naturligt fornyer sig selv - hvilket betyder, at utilsigtet slid eller mekanisk skade hurtigt reparerer sig selv. Med sin evne til at modstå både oxiderende og reducerende atmosfærer er aluminiumoxid et attraktivt materialevalg til brug i petrokemiske processer som autotermisk reformering.

Aluminiumoxidets korrosionsbestandighed øges med dets renhed. Keramisk materiale af aluminiumoxid med høj renhed har ikke kun stærkere konstruktionsegenskaber, men det har også de bedste korrosionsbestandige egenskaber af alle former for aluminiumoxid. Som sådan giver keramiske materialer af aluminiumoxid med høj renhed øget korrosionsbestandighed sammenlignet med alle andre typer. Disse keramiske materialer bruges ofte i applikationer, der kræver høje temperaturer, som f.eks. foringer til smelteovne eller industriovne; desuden kan denne type ildfaste materialer af aluminiumoxid fremstilles i forskellige former og størrelser for at opfylde individuelle kundespecifikationer.

Aluminiums lave opløselighed i syrer - især varm svovlsyre og saltsyre - og baser gør det til et fremragende materialevalg til industrielle ovnbeklædninger og andre kemiske processer ved høje temperaturer.

Derfor er denne type ildfast materiale blevet en af de hyppigst anvendte komponenter i petrokemiske anlæg og raffinaderier, hvor det spiller en vigtig rolle i produktionen af syntesegas gennem delvis oxidation og katalytiske reformeringsprocesser. Aluminiumoxidkeramiks høje renhed gør det også velegnet til disse anvendelser, da det kan modstå både oxiderende og reducerende atmosfærer samt meget høje temperaturer uden at blive nedbrudt.

Ildfaste materialer fremstillet af højtydende keramisk aluminiumoxid er ekstremt modstandsdygtige over for brintkorrosion. Aluminiumoxidkeramik er det foretrukne materiale til autotermiske reformeringsreaktioner i petrokemiske anvendelser; dette er en række termokemiske og termomekaniske processer, der bruges til at producere syntesegas fra delvis oxidation og reformering af kulbrinter, hvor deres inerti hjælper med at undgå uønskede reduktionsreaktioner og biprodukter, der kan opstå under sådanne forhold.

Som en del af fremstillingen af aluminiumoxidkeramik kan der tilsættes additiver til det smeltede metal for at forbedre dets ydeevne og egenskaber. Sådanne tilsætningsstoffer omfatter krom, titanium og zirkonium, som ændrer krystalstrukturen betydeligt, hvilket resulterer i kvaliteter som 75% aluminiumoxid.

Tæthed

Aluminium er et blødt, men stærkt metal, der er let at forme i forskellige former, hvilket gør det til det foretrukne materiale, når man bygger flyvemaskiner, takket være dets lethed. Aluminium er også en fremragende leder af varme og elektricitet, så det kan bruges i mange elektriske komponenter, herunder ledere og kondensatorer. Aluminiumoxid er også fremragende til at modstå korrosion ved at skabe et oxidlag på overfladen, som beskytter det mod luft og fugt, hvilket beskytter mod rust og holder dit metal så rent og effektivt som muligt.

Aluminiumoxid er en fremragende isolator og kan bruges til at isolere højtemperaturovne. Fås i form af tæpper, plader, mursten og løse fibre til forskellige formål - tæppeplader er populære - og aluminiumoxid er også et godt materiale til polering af ædelstene; desuden kan det blandes med andre materialer til fremstilling af slidstærke belægninger til tekstilføringer, pumpekolber, sliskeforinger, udløbsåbninger, matricer, lejer osv.

Bioinert-keramik tilhører bioinert-gruppen af keramik og har høj modstandsdygtighed over for syrer og baser samt højere temperaturer - og hjælper dermed med at forlænge udstyrets levetid og komponenternes levetid. Desuden har dette materiale en overlegen holdbarhed med høj stivhed, der gør det modstandsdygtigt over for forskellige påvirkninger.

Aluminiumoxid har et højt forhold mellem overfladeareal og vægt, hvilket gør det til et fremragende tørremiddel og filter for fluorid, arsenik og selen i drikkevand. Desuden hjælper dets porøse struktur med at absorbere hydrogenperoxid og tørremidler.

Aluminiumoxid består af aluminiumoxid (Al2O3), den samme kemiske sammensætning, som findes i safirer og rubiner, men uden deres farvegivende urenheder. Alumina er et ekstremt holdbart hårdt materiale med lavt smeltepunkt og højt kogepunkt, der let kan formes til forskellige anvendelser, f.eks. tekstilføringer, pumpestempler, sliske- og udløbsåbninger og matricer til brug mod slidrelaterede forhold, f.eks. tekstilføringer i tekstilfabrikker; pumpestempler, der bruges til at drive industripumper; tekstilføringer monteret inde i industripumper i produktionsanlæg for at beskytte områder med stort slid mod skader; fliser lavet af Alumina-fliser kan endda forhindre yderligere slidskader på områder med stort slid - dette gør Alumina til en ekstremt værdifuld råvare, som ikke bør undervurderes!