{"id":706,"date":"2024-07-01T05:27:22","date_gmt":"2024-06-30T21:27:22","guid":{"rendered":"https:\/\/artehistoria.net\/?p=706"},"modified":"2024-07-01T05:27:23","modified_gmt":"2024-06-30T21:27:23","slug":"aluminum-oxide-also-known-as-alumina-al2o3-and-its-applications","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/alumiinioksidi-joka-tunnetaan-myos-nimella-alumiinioksidi-al2o3-ja-sen-sovellukset\/","title":{"rendered":"Alumiinioksidi, joka tunnetaan my\u00f6s nimell\u00e4 Alumina Al2o3, ja sen sovellukset"},"content":{"rendered":"<p>Alumiinioksidi on kemiallisesti inertti materiaali, jolla on erinomainen korroosionkest\u00e4vyys, joten se soveltuu hyvin l\u00e4\u00e4ketieteellisiin sovelluksiin, kuten kudosvahvistuksiin, proteeseihin ja lonkkaproteesilaakereihin. Kovuutensa ja bioherkkyytens\u00e4 ansiosta t\u00e4m\u00e4 bioyhteensopiva materiaali on erinomainen valinta.<\/p>\n<p>Alumiinioksidilla on vaikuttava kokoelma ominaisuuksia, jotka johtuvat sen kiderakenteesta. T\u00e4m\u00e4n ansiosta siit\u00e4 voidaan valmistaa erilaisia huipputekniikan keraamisia tuotteita k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4ksi teollisuudessa tai kulutustavaroiden valmistuksessa.<\/p>\n<h2>Kemiallinen inerttiys<\/h2>\n<p>Alumiinioksidi (alumiinioksidi al2o3) on inertti ja hajuton yhdiste, jota esiintyy luonnossa kiderakenteina korundissa ja bauksiitissa. Alumiinioksidilla on monia el\u00e4m\u00e4\u00e4 parantavia sovelluksia l\u00e4\u00e4ketieteess\u00e4 ja nykyaikaisessa sodank\u00e4ynniss\u00e4; lis\u00e4ksi se on korvaamaton komponentti rubiinien ja safiirien syv\u00e4n punaisen ja sinisen v\u00e4rin luomisessa, mik\u00e4 johtuu niiss\u00e4 esiintyvist\u00e4 kromin ep\u00e4puhtauksista. T\u00e4m\u00e4n yhdisteen puhtaita muotoja k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n t\u00e4yteaineena muovien ja tiilien tuotannossa sek\u00e4 hioma-aineena hiekkapaperin tuotannossa - ne ovat edullisia vaihtoehtoja teollisuustimanteille.<\/p>\n<p>Korkean sulamis- ja kiehumispisteens\u00e4 ansiosta alumiinioksidi on erinomainen s\u00e4hk\u00f6inen eriste, jolla on alhainen h\u00e4vi\u00f6- ja dielektrinen lujuus, joten se soveltuu sytytystulppiin, integroitujen piirien koteloihin ja muihin s\u00e4hk\u00f6komponentteihin, jotka tarvitsevat korkeatasoista suojaa virtaa, l\u00e4mp\u00f6\u00e4 ja t\u00e4rin\u00e4\u00e4 vastaan. Lis\u00e4ksi sen l\u00e4mm\u00f6neristysominaisuuksien ansiosta se soveltuu my\u00f6s uuneihin tai teollisuuden l\u00e4mmityslaitteisiin.<\/p>\n<p>Kemiallisen inerttiutensa ansiosta alumiinioksidille on l\u00f6ydetty monia l\u00e4\u00e4ketieteellisi\u00e4 k\u00e4ytt\u00f6tarkoituksia luu- ja hammasimplanteista kirurgisten instrumenttien pinnoitteisiin ja pinnoituksiin. Alumiinioksidia voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 my\u00f6s akkujen elektrodimateriaalina, sill\u00e4 litiumhiukkaset p\u00e4\u00e4llyst\u00e4v\u00e4t sit\u00e4 positiivisesti. Alumiinioksidin sitkeys, hajuttomuus ja biologinen inerttius tekev\u00e4t siit\u00e4 t\u00e4ydellisen suojavarusteiden, kuten suojapanssarien ja luodinkest\u00e4v\u00e4n lasin, valmistukseen.<\/p>\n<p>Valkoista alumiinioksidia voidaan valmistaa joko sulattamalla bauksiitti suoraan Higginsin uunissa, jossa on vesij\u00e4\u00e4hdytys, tai Bayerin prosessissa, jossa boehmiitti, gibbsiitti ja diaspori liuotetaan natriumhydroksidiin, mink\u00e4 j\u00e4lkeen alumiini erotetaan ep\u00e4puhtauksista natriumhydroksidilla ja saostetaan natriumaluminaattiliuoksella, josta valmistetaan tulenkest\u00e4vi\u00e4 vuorauksia teollisuusuuniin, hiekkapaperin hiomarakeisiin ja hiomalaikkoihin.<\/p>\n<p>Alumiinioksidia esiintyy erilaisissa valmistusprosesseissa, joissa valmistetaan kemikaaleja, kuten fenolia, asetonia, tolueenia, butyraattia ja kumeenia; sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n katalysaattorina orgaanisissa synteesireaktioissa; sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n orgaanisten ja ep\u00e4orgaanisten aineiden, my\u00f6s raskasmetallien, adsorboimiseen; se suodattaa tehokkaasti haihtuvia orgaanisia yhdisteit\u00e4 vesivarastoista; se ei kuitenkaan saa koskaan joutua suoraan kosketukseen ihon tai silmien kanssa, koska se voi aiheuttaa vakavaa \u00e4rsytyst\u00e4; aina kun n\u00e4in tapahtuu, se on pest\u00e4v\u00e4 v\u00e4litt\u00f6m\u00e4sti pois juoksevalla vedell\u00e4 ja hakeuduttava l\u00e4\u00e4k\u00e4rin hoitoon niin pian kuin mahdollista.<\/p>\n<h2>S\u00e4hk\u00f6eristys<\/h2>\n<p>Alumiinioksidilla on erinomainen s\u00e4hk\u00f6inen eristysarvo, mink\u00e4 vuoksi se on olennainen komponentti lukuisissa sovelluksissa. Niihin kuuluvat muun muassa piirilevyjen alustojen tarjoaminen, jotka suojaavat niit\u00e4 komponenttien vuorovaikutukselta, henkil\u00f6st\u00f6n ja laitteiden suojaaminen vahingossa tapahtuvilta s\u00e4hk\u00f6vuodoilta tahattomille alueille ja s\u00e4hk\u00f6n tiet\u00e4m\u00e4tt\u00f6m\u00e4n vuotamisen est\u00e4minen alueille, jotka voivat aiheuttaa mahdollisia terveys- ja turvallisuusuhkia.<\/p>\n<p>Alumiinioksidin eristysominaisuuksia voidaan parantaa p\u00e4\u00e4llyst\u00e4m\u00e4ll\u00e4 se zirkoniumoksidihiukkasilla tai piikarbidiviikseleill\u00e4 ja lis\u00e4\u00e4m\u00e4ll\u00e4 siihen pieni\u00e4 m\u00e4\u00e4ri\u00e4 magnesiittia. Alumiinijauhetta k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n usein jalokivien, kuten safiirien, rubiinien ja smaragdien, kiillottamiseen sen sitke\u00e4n pinnan vuoksi; muita k\u00e4ytt\u00f6kohteita ovat teollisuuden leikkuuty\u00f6kalujen valmistus sek\u00e4 tulenkest\u00e4vien aineiden ja keramiikan tuotanto.<\/p>\n<p>Korroosionkest\u00e4vyys, korkea l\u00e4mp\u00f6stabiilisuus ja alhainen h\u00e4vi\u00f6tangentti ovat muita merkitt\u00e4vi\u00e4 ominaisuuksia, jotka tekev\u00e4t titaanista korvaamattoman arvokkaan materiaalin korkean l\u00e4mp\u00f6tilan sovelluksissa, kuten teollisuusuuneissa ja l\u00e4mmityselementeiss\u00e4. Lis\u00e4ksi titaani toimii titaanipigmenttien pinnoitemateriaalina ja palonestoaineena tai savunpoistoaineena.<\/p>\n<p>Alumiinioksidin korkea puhtaus yhdistyy erinomaisiin mekaanisiin ominaisuuksiin, ja sen avulla voidaan luoda kehittynytt\u00e4 teknist\u00e4 keramiikkaa, joka mahdollistaa kehittyneet sovellukset esimerkiksi ty\u00f6st\u00f6kaluissa, leikkuu- ja hiomalaikoissa, kulumista kest\u00e4viss\u00e4 pumppujen juoksupy\u00f6riss\u00e4, l\u00e4mp\u00f6parien vaipoissa ja alumiinioksidista valmistetuissa hioma-aineissa.<\/p>\n<p>Keramiikka soveltuu my\u00f6s korkeisiin l\u00e4mp\u00f6tiloihin ja sy\u00f6vytt\u00e4viin ymp\u00e4rist\u00f6ihin, kuten uuneissa ja uunissa, joita esiintyy esimerkiksi ter\u00e4stuotteiden kuumentamisessa rauta-masuunissa. International Syalons tarjoaa alumiinioksidikeramiikkalevyj\u00e4, jotka on suunniteltu erityisesti k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4ksi polttoainelinjojen vuoraamiseen hiilivoimaloissa korroosiosuojana korroosiosta johtuvilla suurilla kulumisalueilla.<\/p>\n<p>Alumiinioksidi on mukautuva materiaali, jota voidaan muotoilla ja yhdist\u00e4\u00e4 erilaisilla konsolidointi- ja sintrausprosesseilla, kuten liimaus- tai muotoilutekniikoilla, jotta saadaan aikaan l\u00e4hes nettomuotoja, joiden rakeisuus on tiukasti kontrolloitavissa. Alumiinioksidi on erinomainen substraattimateriaali pii-safiiri-integroiduille piireille, koska se toimii tunneliesteen\u00e4 suprajohtavissa kvanttiinterferenssilaitteissa (SQUID). Alumiinioksidi kest\u00e4\u00e4 my\u00f6s hyvin l\u00e4mp\u00f6\u00e4, koska se on helposti ty\u00f6stett\u00e4viss\u00e4 ja hiottavissa. Lis\u00e4ksi sill\u00e4 on erinomainen kemiallinen inerttiys sek\u00e4 kest\u00e4vyys kulumiseen liittyvi\u00e4 ongelmia vastaan.<\/p>\n<h2>L\u00e4mm\u00f6njohtavuus<\/h2>\n<p>Alumiini on poikkeuksellinen l\u00e4mm\u00f6njohdin, joten se on ihanteellinen materiaali korkeille l\u00e4mp\u00f6tiloille altistuvien pintojen erist\u00e4miseen. Alumiinikeraamia k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n usein uunien vuorauksena. Niiden suuri kovuus ja korroosionkest\u00e4vyys tekev\u00e4t niist\u00e4 houkuttelevia my\u00f6s laakerien tiivisterenkaina, ja niiden kulutuskest\u00e4vyys sopii erinomaisesti kaivostoimintaan sek\u00e4 sotilasajoneuvojen ja -henkil\u00f6st\u00f6n panssaripinnoitteiksi.<\/p>\n<p>Alumiinioksidi on eritt\u00e4in kest\u00e4v\u00e4 materiaali, joka voidaan muotoilla l\u00e4hes mihin tahansa kuviteltavissa olevaan muotoon, ja sill\u00e4 on vahva vetolujuus ja kovuus hionta-, leikkaus- ja porausprosesseja varten. Alumiinioksidi kest\u00e4\u00e4 my\u00f6s \u00e4\u00e4rimm\u00e4isi\u00e4 olosuhteita, kuten l\u00e4mp\u00f6paineen aiheuttamaa kemiallista hy\u00f6kk\u00e4yst\u00e4, mink\u00e4 vuoksi se soveltuu \u00f6ljy- ja kaasuteollisuuden korkeapainekomponentteihin ja koneiden kulumatyynyihin.<\/p>\n<p>Alumiinioksidin l\u00e4mp\u00f6ominaisuuksia hy\u00f6dynnet\u00e4\u00e4n keramiikan ja muiden kehittyneiden materiaalien valmistuksessa, mukaan lukien l\u00e4pin\u00e4kyv\u00e4 alumiinioksidi, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n laajalti suurpainenatriumlamppujen ja infrapunahavainnointi-ikkunoiden valmistuksessa. Alumiinioksidi toimii my\u00f6s erinomaisena s\u00e4hk\u00f6eristeen\u00e4, jolla on alhainen dielektrinen h\u00e4vi\u00f6; sen korkea sulamispiste ja l\u00e4mp\u00f6shokkien kest\u00e4vyys tekev\u00e4t siit\u00e4 sopivan laboratorioastioiden upokkaisiin, laastareihin ja murskaimiin, joita k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n kemikaalien jauhamiseen laboratorioissa, sek\u00e4 kovametallity\u00f6kalujen pinnoittamiseen pitk\u00e4ik\u00e4isyyden ja suorituskyvyn parantamiseksi.<\/p>\n<p>Tutkimukset ovat osoittaneet, ett\u00e4 alumiinioksidi on bioyhteensopiva jopa 7 mM:n pitoisuuksissa juomavedess\u00e4 (Fimreite et al., 1997), mik\u00e4 johtuu positiivisesti varautuneiden alumiinioksidihiukkasten ja negatiivisesti varautuneiden bakteerisolujen v\u00e4lisest\u00e4 s\u00e4hk\u00f6staattisesta vuorovaikutuksesta sek\u00e4 positiivisesti varautuneiden hiukkasten ja solun komponenttien v\u00e4lisist\u00e4 polymeerisilloista. T\u00e4m\u00e4 sidosvoima vahvistaa edelleen polymeerisiltojen muodostumista hiukkasten ja solujen komponenttien v\u00e4lille.<\/p>\n<p>V79-hamsterin keuhkofibroblasteilla tehdyt in vitro -mutageneesikokeet osoittavat, ett\u00e4 alumiini aiheuttaa nopeita kromosomipoikkeavuuksia V79-hamsterin keuhkofibroblastien rintaepiteelisoluissa. Koe suunniteltiin Taloudellisen yhteisty\u00f6n ja kehityksen j\u00e4rjest\u00f6n (OECD) genotoksisuustestausta koskevien p\u00f6yt\u00e4kirjojen mukaisesti, mukaan lukien useat annokset, kaksi inkubaatioaikaa, suuri otoskoko ja tarkat tilastot. Tulokset viittaavat siihen, ett\u00e4 alumiinin vaikutukset johtuvat enimm\u00e4kseen DNA-adduktioista eiv\u00e4tk\u00e4 niink\u00e4\u00e4n mutaatioista tai muutoksista geenien ilmentymisess\u00e4.<\/p>\n<h2>Kovuus<\/h2>\n<p>Alumiinikeraamit toimivat kovuutensa ansiosta hyvin vaativissa teollisuusolosuhteissa, mink\u00e4 vuoksi ne ovat suosittuja hioma- ja kiillotusaineita esimerkiksi metallien ja lasin kaltaisten materiaalien hionta- ja kiillotusprosesseissa. Alumiinioksidin l\u00e4mm\u00f6nkest\u00e4vyys ja iskunkest\u00e4vyys suojaavat koneita ja laitteita vaurioilta, ja sen kyky kest\u00e4\u00e4 korkeampia l\u00e4mp\u00f6tiloja tekee siit\u00e4 sopivan s\u00e4hk\u00f6eristeen haastavissa prosessointiymp\u00e4rist\u00f6iss\u00e4.<\/p>\n<p>Alumiinioksidi al2o3 erottuu muista materiaaleista ainutlaatuisen kiderakenteensa ansiosta: alumiiniionit on sijoitettu oktaedrisesti happi-ionien ymp\u00e4rille oktaedriseen j\u00e4rjestelyyn, mik\u00e4 luo eritt\u00e4in tihe\u00e4n kideruudukon, joka antaa t\u00e4lle materiaalille sen poikkeuksellisen kovuuden. Lis\u00e4ksi t\u00e4m\u00e4 ainutlaatuinen kokoonpano vaikuttaa my\u00f6s sen vaikuttaviin ominaisuuksiin, kuten erinomaiseen kulutuskest\u00e4vyyteen ja kemialliseen stabiilisuuteen.<\/p>\n<p>Alumiinioksidi kest\u00e4\u00e4 hyvin kemikaaleja ja \u00e4\u00e4rimm\u00e4isi\u00e4 l\u00e4mp\u00f6tiloja, ja se kest\u00e4\u00e4 happamia ymp\u00e4rist\u00f6j\u00e4 hajoamatta tai reagoimatta - jopa kosketuksissa nesteiden, kuten veden, kanssa. Alumiinioksidin vakaus mahdollistaa sen, ett\u00e4 se kest\u00e4\u00e4 korroosiota aiheuttavia prosessointiymp\u00e4rist\u00f6j\u00e4, kuten vaativien tuotantolinjojen uuneissa ja polttouuneissa, hajoamatta tai reagoimatta ja pysyy vahvana ja kovana my\u00f6s t\u00e4llaisissa ankarissa prosessointiolosuhteissa.<\/p>\n<p>Alumiinioksidia on eri muodoissa ja rakenteissa. Yleisimmin tulenkest\u00e4viss\u00e4 materiaaleissa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n alfa-alumiinia (a-Al2O3), jonka v\u00e4ritt\u00f6m\u00e4t kuusikulmaiset kiteet ovat tiheydelt\u00e4\u00e4n 3,9 g\/cm3 ja kovuudeltaan 9 Mohsin luokkaa. My\u00f6s gamma- ja beeta-alumiinia (a- ja b-Al2O3) sek\u00e4 aktivoituja ja hydratoituja muotoja l\u00f6ytyy.<\/p>\n<p>Alumiinimateriaalia valittaessa on otettava huomioon sen kemiallinen inerttiys, tulenkest\u00e4v\u00e4 l\u00e4mp\u00f6tila, johtavuus ja kovuus aiottua k\u00e4ytt\u00f6tarkoitusta varten. Kun zirkoniumdioksidia (ZrO2) harkitaan k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4ksi alumiinioksidivaihtoehtona, on noudatettava OSHA:n turvallisen k\u00e4sittelyn m\u00e4\u00e4r\u00e4yksi\u00e4, sill\u00e4 sen alhaisempi tulenkest\u00e4vyysl\u00e4mp\u00f6tila heikent\u00e4\u00e4 sen soveltuvuutta korkean l\u00e4mp\u00f6tilan k\u00e4sittely-ymp\u00e4rist\u00f6ihin ja se saattaa hapettua helposti, mink\u00e4 vuoksi se ei sovellu tiettyihin sovelluksiin.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Alumina is a chemically inert material with excellent corrosion resistance, making it a suitable material for medical applications such as [&hellip;]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-706","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/706","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=706"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/706\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":707,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/706\/revisions\/707"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=706"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=706"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=706"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}