{"id":720,"date":"2024-07-08T04:14:22","date_gmt":"2024-07-07T20:14:22","guid":{"rendered":"https:\/\/artehistoria.net\/?p=720"},"modified":"2024-07-08T04:14:22","modified_gmt":"2024-07-07T20:14:22","slug":"aluminium-oxide-alumina","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/artehistoria.net\/de\/aluminiumoxid-tonerde-2\/","title":{"rendered":"Aluminiumoxid Tonerde"},"content":{"rendered":"<p>Aluminiumoxid (Tonerde) bildet das Kernmaterial f\u00fcr viele Industriekeramiken. Es hat harte, spr\u00f6de Eigenschaften, einen hohen Schmelzpunkt, eine niedrige elektrische Leitf\u00e4higkeit und au\u00dfergew\u00f6hnliche thermische Stabilit\u00e4t.<\/p>\n<p>Korund besteht haupts\u00e4chlich aus stabilen rhomboedrischen Kristallformen von Aluminiumoxid (a-Al2O3), das eine stabile kristalline Form hat, die Korund-Aluminiumoxid genannt wird, mit Spuren von Chrom, das seinen charakteristischen roten Farbton liefert, w\u00e4hrend Eisen und Titan blaue Saphirt\u00f6ne f\u00fcr blaue Saphir-Edelsteinqualit\u00e4ten wie Rubine beisteuern.<\/p>\n<h2>Metalle<\/h2>\n<p>Aluminiumoxid ist ein wesentlicher Werkstoff in der Metallherstellung und wird zur Herstellung von Aluminium-Metall-Legierungen verwendet. Aufgrund seines hohen Schmelzpunkts und seiner ausgezeichneten W\u00e4rmebest\u00e4ndigkeit wird es h\u00e4ufig f\u00fcr \u00d6fen, Keramik und Ofenauskleidungen verwendet. Aluminiumoxid spielt aufgrund seiner Festigkeit, seines geringen Gewichts und seiner ballistischen Eigenschaften auch eine wichtige Rolle bei der Herstellung von zivilen und milit\u00e4rischen Panzern.<\/p>\n<p>Aluminiumoxid (Tonerde) wird durch die Raffination von Bauxiterz in einer Tonerderaffinerie hergestellt. Dieser Prozess findet in der Regel in gro\u00dfen rechteckigen Geb\u00e4uden statt, die sich \u00fcber eine L\u00e4nge von sch\u00e4tzungsweise einem Kilometer erstrecken und Hunderte von Reduktionszellen enthalten, die \u00fcber gro\u00dfe Kabel mit dem Stromnetz verbunden sind und bei deren Kombination Korund oder Aluminiumoxid als Endprodukt entsteht.<\/p>\n<p>Korund ist die am weitesten verbreitete Form von Aluminiumoxid und steht in Bezug auf die H\u00e4rte an zweiter Stelle nach dem Diamanten. Zu den edelstein\u00e4hnlichen Formen von Korund geh\u00f6ren Rubine und Saphire, die ihre satten Farben Spuren von Verunreinigungen wie Chrom-, Eisen- und Titanatomen verdanken. Korund dient als Hauptbestandteil von Schneidewerkzeugen und zahlreichen Schleifmitteln, die auf seinen Oberfl\u00e4chen verwendet werden; es gibt aber auch noch andere Anwendungen f\u00fcr Korund.<\/p>\n<p>In Raffinerien wird Aluminiumoxid als Basis f\u00fcr industrielle feuerfeste Materialien verwendet, die in komplexen thermochemischen und thermomechanischen Prozessen zum Einsatz kommen, z. B. bei der autothermen Reformierung zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in Synthesegas (Synthesebrennstoff). Hochreine Aluminiumoxidkeramiken bieten eine hervorragende chemische Inertheit, die f\u00fcr die erfolgreiche Durchf\u00fchrung solcher Anwendungen erforderlich ist.<\/p>\n<p>Tonerde wird h\u00e4ufig als Katalysator in Raffinerien eingesetzt, um die dort stattfindenden Reaktionen zu erleichtern, u. a. bei der Herstellung von elementarem Schwefel nach dem Claus-Verfahren oder bei der Umwandlung von Alkoholen in Alkene.<\/p>\n<p>Tonerde wird h\u00e4ufig Zement- und Betonprodukten zugesetzt, um ihre Zugfestigkeit, Haltbarkeit und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit sowie ihre Best\u00e4ndigkeit gegen Umwelteinfl\u00fcsse zu erh\u00f6hen. Tonerde kann auch Klebstoffen und Dichtungsmitteln zugesetzt werden, um die Haftfestigkeit, Elastizit\u00e4t und Chemikalienbest\u00e4ndigkeit zu erh\u00f6hen; au\u00dferdem wird sie h\u00e4ufig bei der Herstellung von Zahnimplantaten und Prothesen verwendet.<\/p>\n<h2>Korund<\/h2>\n<p>Aluminiumoxid (auch bekannt unter seiner chemischen Formel Al2O3) ist eine universell einsetzbare Verbindung mit zahlreichen Anwendungen. Es dient als wichtiger Rohstoff f\u00fcr die Herstellung von metallischem Aluminium und Industriekeramik; au\u00dferdem kann es auch in der Natur in Form von Edelsteinen wie Rubinen und Saphiren vorkommen.<\/p>\n<p>Korund ist ein Aluminiumoxid mit einer komplizierten hexagonalen, dicht gepackten Struktur und reichlich Sauerstoffionen, von denen zwei Drittel die verf\u00fcgbaren oktaedrischen Zwischenr\u00e4ume ausf\u00fcllen, w\u00e4hrend der verbleibende Raum von Al3+-Ionen f\u00fcr die Bindung mit anderen Atomen ausgef\u00fcllt wird, um eine neutrale Struktur ohne ladungsausgleichende Kationen zu bilden, die f\u00fcr seine Stabilisierung erforderlich sind.<\/p>\n<p>Nat\u00fcrlicher Korund kommt in magmatischen, metamorphen und sediment\u00e4ren Gesteinen vor. Seine wichtigste Quelle ist Bauxit, aus dem hochreine Aluminiumoxidpulver (&gt;99,9% Al2O3) gewonnen werden; aus diesem Ausgangsmaterial kann Korund nach dem Bayer-Verfahren gewonnen werden; gr\u00f6\u00dfere Vorkommen gibt es in Australien, Brasilien, Indien und Myanmar (Birma).<\/p>\n<p>Reiner Korund wird auch h\u00e4ufig als Schleifmittel in der Industrie und dar\u00fcber hinaus verwendet, insbesondere als Teil von Herstellungsverfahren f\u00fcr hochreines Aluminiumoxid. Aufgrund seiner harten und haltbaren Oberfl\u00e4che enth\u00e4lt reiner Korund oft geringe Mengen an Kohlenstoff, Siliziumdioxid und Manganoxid f\u00fcr zus\u00e4tzliche Verschlei\u00dffestigkeit.<\/p>\n<p>Korund kann auch als Katalysator verwendet werden. Durch die Absorption von Wasser und anderen polaren Molek\u00fclen kann er in der Adsorptionschromatographie eingesetzt werden; au\u00dferdem kann er aufgrund seiner katalytischen Eigenschaften Schwefel aus Schwefelwasserstoff entfernen, Alkohole dehydrieren und Olefine isomerisieren.<\/p>\n<p>Die Kristallstruktur von Korund kann aufgrund von Verunreinigungen in seiner Zusammensetzung erheblich variieren, einschlie\u00dflich elementarer Substituenten, die zu unterschiedlichen Farben beitragen. Rubine und Saphire verdanken ihre Farbe den Spuren von Fe2+- bzw. Chrom-Ionen, die sie enthalten.<\/p>\n<p>Korund ist ein extrem widerstandsf\u00e4higes Material, das je nach Anwendung in verschiedenen Formen und Gr\u00f6\u00dfen hergestellt werden kann. Es wird f\u00fcr abrasive Produkte sowie f\u00fcr Anwendungen, die eine hohe Temperaturbest\u00e4ndigkeit und gute elektrische Isolationseigenschaften erfordern, bearbeitet. Durch Verbindungs- und Umformtechniken kann auch feink\u00f6rniges Aluminiumoxidmaterial mit hervorragenden Verschlei\u00dffestigkeitseigenschaften hergestellt werden, das eine ausgezeichnete Verschlei\u00dffestigkeit aufweist.<\/p>\n<h2>Flammenhemmende Mittel<\/h2>\n<p>Aluminiumoxid ist in zahlreichen Anwendungen als Flammschutzmittel zu finden und wird auch h\u00e4ufig als Isolator auf Leiterplatten (PCBs) f\u00fcr elektronische Ger\u00e4te eingesetzt. Die F\u00e4higkeit von Aluminiumoxid, elektrische Stromfl\u00fcsse zwischen Komponenten zu blockieren, sorgt f\u00fcr Sicherheit und Isolierung elektrischer Systeme, w\u00e4hrend seine isolierenden Eigenschaften das Risiko von Kurzschl\u00fcssen und Produktsch\u00e4den verringern.<\/p>\n<p>Seine flammhemmenden Eigenschaften beruhen auf seiner F\u00e4higkeit, W\u00e4rme langsam zu absorbieren und abzugeben, so dass die Produkte nicht entflammbar werden. Seine Verwendung als Ersatz f\u00fcr organische und halogenierte Flammschutzmittel wird aufgrund ihrer negativen Umweltauswirkungen allm\u00e4hlich eingestellt.<\/p>\n<p>Aluminiumtrihydroxid, besser bekannt als ATH, ist ein effizientes Aluminiumhydroxid-Flammschutzmittel, das heute weit verbreitet ist. Es bietet eine wirksame Alternative zu halogenierten Chemikalien, die beim Abbau giftige D\u00e4mpfe freisetzen und bei ihrer Zersetzung Umweltprobleme verursachen. Metallhydroxidverbindungen sind ungiftig und zerfallen beim Erhitzen in Wasser und inerte Oxide; au\u00dferdem sind sie umweltfreundlicher als bromorganische Verbindungen wie polybromierte Biphenylether (PBDE). Diese haben sich in den letzten Jahren zum Hauptbestandteil der feuerhemmenden Chemikalien entwickelt.<\/p>\n<p>Aluminiumoxid-Aluminiumoxid wird w\u00e4hrend seiner Herstellung zahlreichen Behandlungen unterzogen, um seine flammhemmenden Eigenschaften zu verbessern. Silane werden auf die Oberfl\u00e4che aufgebracht, um grobe Partikel auszusieben und eine gleichm\u00e4\u00dfige Partikelgr\u00f6\u00dfenverteilung zu gew\u00e4hrleisten; dies tr\u00e4gt zu einer besseren Dispersion mit verschiedenen Materialien bei und kann bei Dispersionsprozessen hilfreich sein. Schlie\u00dflich wird durch eine Thermoschockbehandlung die Flammwidrigkeit weiter erh\u00f6ht.<\/p>\n<p>Zus\u00e4tzlich zu den flammhemmenden Eigenschaften weist ATH eine hervorragende Oxidationsstabilit\u00e4t auf, die die Lebensdauer von Polymeren und anderen Produkten, die damit in Kontakt kommen, verl\u00e4ngern kann. Dar\u00fcber hinaus tragen seine Migrationsbest\u00e4ndigkeit bei m\u00e4\u00dfiger Hitze- oder Feuchtigkeitsalterung und seine gro\u00dfe Oberfl\u00e4che zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften bei, wenn es in Polymere gemischt wird.<\/p>\n<h2>Kunststoffe<\/h2>\n<p>Aluminiumoxid ist ein inertes Material, das zur Herstellung von Glas oder zur Beschichtung von Metallen verwendet wird, um diese vor Hitze zu isolieren, und das auch geschmolzen und in Formen gegossen werden kann. Aluminiumoxid kann auch als thermischer Isolator in \u00d6fen und Z\u00fcndkerzen dienen, da sein hoher Schmelzpunkt, sein niedriges spezifisches Gewicht und seine feuerfesten Eigenschaften die Herstellung von Keramik erm\u00f6glichen.<\/p>\n<p>Hart und bioinert, ist Keramik das Material der Wahl f\u00fcr Lager in H\u00fcftprothesen, Zahnimplantaten und Gewebeverst\u00e4rkungen. Au\u00dferdem findet sich Keramik in medizinischen Ger\u00e4ten wie k\u00fcnstlichen Knien und Stents sowie in Laborger\u00e4ten wie Tiegel\u00f6fen und anderen Werkzeugen.<\/p>\n<p>Korund ist ein Aluminiumoxid, das in Rubinen und Saphiren von Edelsteinqualit\u00e4t mit tiefen Farben vorkommt, beispielsweise in Rubinen und Saphiren aus Brasilien und Sri Lanka. Ihre Farben stammen jedoch nicht von reinem Aluminiumoxid, sondern enthalten Spuren von Verunreinigungen wie Eisen oder Titan, die ihnen ihre charakteristischen Farbt\u00f6ne verleihen. Aufgrund seiner H\u00e4rte kann es auch zu Schleifmitteln f\u00fcr Schneidewerkzeuge verarbeitet werden.<\/p>\n<p>Sobald sich Tonerde in Wasser aufl\u00f6st, bilden sich Hydroxylgruppen, die mit Proteinen interagieren und die Benetzbarkeit im Vergleich zu verschiedenen metallischen Legierungen erh\u00f6hen und Tonerde zu einem idealen Kandidaten f\u00fcr Korrosionsschutzbeschichtungen machen. Tonerde wird auch h\u00e4ufig als Tonbeimischung in Brenn\u00f6fen verwendet, um harte Glasuren f\u00fcr keramische Dekorationen und Eloxalbehandlungen von Aluminiumteilen herzustellen.<\/p>\n<p>Aluminiumoxid wird bei der Herstellung von Schleifmitteln, Keramiken und einigen Kunststoffen verwendet. Au\u00dferdem kann es geschmolzen und in Form gebracht werden, um als Ofenisolierung, Metallguss oder Ummantelung f\u00fcr Thermoelemente (Temperaturmessger\u00e4te) verwendet zu werden. Diese Instrumente funktionieren nach dem Seebeck-Effekt: Zwei Metalldr\u00e4hte mit unterschiedlichen Temperaturen werden an einem Ende mit L\u00f6tstellen verbunden, bevor ihre anderen Enden an einem St\u00fcck Keramik oder Feuerfestmaterial befestigt werden, das den W\u00e4rmeverlust des k\u00e4lteren Metalls am hei\u00dferen Ende verhindert und so eine elektrische Potenzialdifferenz erzeugt, die mit einem elektronischen Ger\u00e4t gemessen werden kann.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Aluminium oxide (Alumina) forms the core material for many industrial ceramics. 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