Alumiinioksidin kaava

Alumiinioksidi on valkoista kiteistä kiinteää ainetta, joka voidaan muotoilla erilaisiin muotoihin. Alumiini on sitkeää ja kovaa, joten se soveltuu tulenkestäväksi materiaaliksi, ja sen sitkeyttä voidaan lisätä lisäämällä siihen zirkoniumoksidihiukkasia, jolloin teolliset leikkuutyökalut toimivat tehokkaammin.

Alumiinioksidin tuotanto, jota valmistetaan Bayerin prosessin avulla bauksiittimalmista, aiheuttaa ympäristöongelmia (katso esimerkkinä Staden punainen lieteallas Google Mapsissa).

Se on valkoinen kiteinen kiinteä aine

Alumiinioksidi, jonka kemiallinen kaava on Al2O3, on valkoinen kiteinen kiinteä aine, jonka molekyylikaava on Al2O3. Alumiinioksidia voidaan saada luonnollisista lähteistä korundina tai muissa polymorfisissa muodoissa; sitä voidaan myös valmistaa synteettisesti. Alumiinioksidilla on erinomaiset lämpö- ja sähköominaisuudet; sillä on äärimmäinen kovuus; se toimii tehokkaana palonestoaineena, koska se kykenee hitaasti absorboimaan ja luovuttamaan lämpöä; sillä on erinomainen korroosion- ja säteilynkestävyys; ja sillä on korkea sulamispiste, minkä vuoksi se soveltuu käytettäväksi uunien tai rakenteiden, kuten teräsrakenteiden ja -rakenteiden, joissa on korkea sulamispiste, vuoraamiseen.

Alkuperäinen bauksiitti on puhtaan alumiinioksidin pääasiallinen lähde, ja se sisältää vaihtelevia määriä vettä sisältäviä vetisiä alumiinioksideja. Bauksiitti voidaan jalostaa jauheeksi, jota voidaan käyttää alumiinimetallien sulatuksen lähtöaineena sekä raaka-aineena teollisessa keramiikassa ja kemianjalostusteollisuudessa. Vapaata alumiinioksidia esiintyy luonnossa myös jalokivikorundina ja sen safiiri- ja rubiinikivinä, jotka saavat oman värinsä kromin ja raudan kaltaisista hivenaineista.

Kalsinoitua alumiinioksidia löytyy lukuisista käyttökohteista, sytytystulppien eristeistä ja integroitujen piirien pakkauksista, laboratoriotavaroista, hiekkapaperin hiomarakeista ja jopa laboratoriotavaroista sytytystulppien eristeiden valmistukseen käytettäviin laboratoriotavaroihin, laboratoriotavaroihin, joissa on sisäänrakennetut sytytystulppien eristeet ja jopa laboratoriotavaroihin, joissa on sisäänrakennetut sytytystulppien eristeet, laboratoriotavaroihin, joissa on laboratoriotavaroiden ominaisuuksia ja jopa laboratoriotavaroihin, joissa on sytytystulppien eristeet, sekä laboratoriotavaroihin, joissa on sisäänrakennetut sytytystulppien eristeet. Lisäksi teollisuusuunien tulenkestävät vuoraukset valmistetaan tulenkestävistä materiaaleista, jotka on valmistettu käyttäen tulenkestävää keramiikkaa, jolla on erinomainen mekaaninen lujuus sekä kemiallinen kestävyys fluorivetyhapon ja sulan emäksen/alkalihöyryjen jne. vaikutuksesta.

Alumiinioksidin hengittämistä ei yleensä pidetä haitallisena, vaikka se voi aiheuttaa ärsytystä joillekin henkilöille. Tutkimukset ovat osoittaneet, että radioleimattu alumiinioksidi poistuu keuhkoista nopeasti hengityksen jälkeen; noin 45-50% hengitetään ulos yhden päivän kuluessa ja erittyy virtsan kautta; näin ollen American Conference of Governmental Industrial Hygienists suosittelee työperäisen altistumisen enimmäisarvoksi 0,01 g/m3 72 tunnin aikana.

Se on tulenkestävä materiaali

Alumiinioksidia, alumiinioksidin valkoista kiteistä muotoa, käytetään laajalti tulenkestävänä materiaalina sovelluksissa, jotka vaativat korkeita lämpötiloja ja matalaa lämmönjohtavuutta. Alumiinioksidin moniin etuihin kuuluvat sen kestävyys, lujuus, korroosionkestävyys ja eristysominaisuudet, joiden ansiosta se säilyttää lämpöä rakenteissa tai astioissa ja suojaa muita materiaaleja; lisäksi se suojaa kemiallisilta hyökkäyksiltä ja kestää kulutusta, mikä tekee siitä erinomaisen tulenkestävän valinnan.

Alumiinista valmistetut tulenkestävät materiaalit valmistetaan karkeasti murskatuista kiviaineksista, jotka on sidottu yhteen erityisellä tulenkestävällä savisideaineella tai sulalla metallisilikaatilla. Näitä tulenkestäviä materiaaleja on eri laatuluokkia niiden käyttökohteen mukaan. 85-prosenttista Al2O3-luokiteltua alumiinioksidia sisältäviä tulenkestäviä materiaaleja käytetään usein alumiinin sulatusuuneissa, kun taas 55 % Al2O3-tulenkestävät materiaalit tarjoavat erinomaisen eroosionkestävyyden nestemäistä terästä kuljettaville teräskuljetusaluksille.

Tällä menetelmällä valmistetuissa tulenkestävissä tuotteissa käytetään yleensä bauksiitin laimennusmenetelmää, jossa 88-prosenttinen bauksiitti yhdistetään kalsinoituun tulenkestävään saveen ja raakasaveen, jotta saavutetaan tarvittava Al2O3-pitoisuus matalamman sulamispisteen tulenkestävien tuotteiden valmistamiseksi alhaisemmilla kustannuksilla kuin pelkkää puhdasta bauksiittilietettä käytettäessä. Vaikka tällä tavoin voidaan saada alhaisemman sulamispisteen tuotteita pienemmillä kustannuksilla, sillä voi kuitenkin olla tiettyjä haittoja, kuten tuotantoprosessien myrkylliset päästöt ympäristöön, mikä johtaa valtavien määrien punaisen lietteen vapautumiseen.

Alumiinioksidista valmistetut tulenkestävät aineet soveltuvat yleensä hyvin erilaisiin sovelluksiin lujuutensa, tulenkestävyytensä ja korroosionkestävyytensä ansiosta; ne ovat erittäin tiiviitä materiaaleja, jotka kestävät korkeita lämpötiloja menettämättä rakenteellista eheyttään; tämä yhdistelmä tekee niistä sopivia moniin eri tilanteisiin.

Alumiinioksidin tulenkestävyyttä voidaan arvioida syklisillä lämpöshokkikokeilla, joissa näyte kuumennetaan 950 asteeseen ja jäähdytetään nopeasti ennen taivutuslujuuden, kolmipistetaivutuskyvyn ja puristuslujuuden arviointia.

Tulenkestävää alumiinioksidia voidaan edelleen jalostaa lisäämällä siihen zirkoniumoksidihiukkasia tai piikarbidiviiksiä tai se voidaan tehdä läpikuultavaksi lisäämällä siihen magnesiittia. Tällaiset lisäykset lisäävät sen sitkeyttä sekä kestävyyttä kemikaaleja, kulumista ja korroosiota vastaan.

Se on keraaminen materiaali

Alumiinioksidi on keraaminen materiaali, jolla on korkea sulamispiste ja poikkeukselliset lämpö- ja mekaaniset ominaisuudet, minkä vuoksi se soveltuu tulenkestäviin ja hiomalaitteisiin. Lisäksi sen erinomainen kulutuksen- ja korroosionkestävyys tekee alumiinioksidista erinomaisen materiaalivalinnan lääketieteellisen elektroniikan tuotteisiin.

Puristamista, puristamista, pelletöintiä ja puristamista voidaan käyttää erilaisten muotojen muovaamiseen kalsinoidusta alumiinioksidijauheesta. Uudelleenmuovaus akseliuuneilla ja kuumapuristuslaitteilla tai yksiakselisella puristuksella; samanlaisia menetelmiä käytetään myös tulenkestävien tiilien valmistuksessa; lopuksi käytetään sintrausta tiheystarkoituksiin; tähän liittyy hiukkasten uudelleenjärjestely, raekoon kasvattaminen ja huokosten poistaminen, jotka tapahtuvat tämän prosessin aikana.

Alumiinioksidi on erittäin joustava materiaali, jota on helppo muokata erilaisilla liimaus- ja lujitustekniikoilla. Tämän ansiosta siitä voidaan muotoilla tarkkoja, lähes verkkomaisia muotoja eri kokoisina ja puhtauksina. Lisäksi alumiinioksidiin voidaan integroida lisäaineita ja lisäkomponentteja sen ominaisuuksien parantamiseksi tietyissä sovelluksissa - esimerkiksi mangaanioksidi lisää kovuutta, piidioksidi (SiO2) parantaa lämpöshokkien kestävyyttä ja zirkoniumoksidi (ZrO2) parantaa korroosionkestävyyttä ja kulumiskestävyyttä.

Alumiinikeraami tunnetaan erittäin kovana ja kestävänä, ja se on Mohsin asteikolla toiseksi kovinta timantin jälkeen, kun on kyse hankauksen- ja iskunkestävyydestä. Lisäksi alumiinioksidikeramiikka soveltuu lämmönjohtavuutensa ja kemiallisen/korroosionkestävyytensä ansiosta korvaamaan osia korkean tarkkuuden koneissa ja laitteissa.

Alumiinikeraamit voidaan metalloida sovelluksiin, jotka edellyttävät erittäin integroituja, paksukalvometalloituja laitteita, joissa on johdin- ja vastusverkostoja sekä juotettavia liitäntöjä, kuten korkeatyhjiöjärjestelmiä, laserlaitteita (kaasu-, puolijohdin- ja aalto-ohjainlaitteita), röntgenputkia ja elektronimikroskooppeja. Alumiinikeraamit ovat myös erinomaisia biolääketieteellisiä materiaaleja, kuten tekoniveliä, luun välilevyjä ja sisäkorvaistutteita, koska ne kestävät korkeita lämpötiloja; lisäksi ne ovat arvokkaita teollisuustuotteita, kuten pumppuja ja venttiilejä, tämän laatumateriaalin ansiosta!

Se on kiillotusaine

Alumiinioksidi on tärkeä pintakäsittelymateriaali, jota käytetään usein eri teollisuudenaloilla pintakäsittelysovelluksissa. Kovuutensa, kemiallisen stabiilisuutensa, lämmönkestävyytensä, kestävyytensä ja reagoimattomuutensa ansiosta se on ihanteellinen ratkaisu erilaisiin pintojen kiillotustehtäviin ilman likaantumisriskiä tai pintamateriaalin pintojen muuttumista.

Alumiinioksidia on saatavana erikokoisina jauheina, lietteinä ja suspensioina. Hiukkasten muoto ja koko vaikuttavat suuresti alumiinioksidipulverin kiillotustehoon: aggressiiviset hiukkaset poistavat materiaalia nopeasti, kun taas pehmeämmät pallot tuottavat sileän heijastavan pinnan. Lisäksi sen tasainen partikkelikokojakauma takaa, että sen suorituskyky pysyy tasaisena erästä toiseen.

Jotta alumiinioksidi voidaan valmistaa kiillotusaineeksi, se on ensin jauhettava hienojakoiseksi ja sekoitettava veden tai pinta-aktiivisten aineiden kanssa alumiinioksidilietteeksi, jota voidaan sitten käyttää useissa kiillotussovelluksissa. Yleiset koostumukset koostuvat pinta-aktiivisista aineista, vedestä ja alumiinioksidijauheesta; niiden määrät riippuvat kustakin sovelluksesta.

Alumiiniliuoksen kemiallinen koostumus on ratkaiseva tekijä sen tehokkuuden kannalta kiillotusaineena. Tämän lietteen tyypillinen koostumus sisältää alumiinioksidihiukkasia, vettä ja pinta-aktiivisia aineita; sovelluksen mukaan voidaan lisätä muita lisäaineita, kuten zirkoniumoksidihiukkasia sitkeyden lisäämiseksi tai piikarbidiviiksiä leikkaustehokkuuden parantamiseksi.

Puhdasta alumiinioksidia valmistetaan louhitusta bauksiittimineraalista, joka sisältää alumiinihydroksidia. Alumiinioksidia uutetaan sitten Bayerin prosessissa liuottamalla alumiinioksidia natriumhydroksidiin. Pelkästään Australiassa tuotetaan alumiinia noin $3 miljardin euron arvosta vuodessa kuudessa Uuden Etelä-Walesin osavaltiossa sijaitsevassa jalostamossa, mikä on puolet maailman alumiinituotannosta. Myös Kiinan, Brasilian ja Intian osuus on merkittävä.