酸化アルミニウムの分子量

ボーキサイト鉱床から採掘される酸化アルミニウム（アルミナ）は、アルミニウム金属を製造するための原料として、また高度なセラミック製品を製造するための原料として、一般的に使用されている工業用鉱物である。

アルミナ三水和物は、充填剤と難燃剤／発煙抑制剤という2つの重要な役割をポリマーの中で果たしている。アルミナ固有の難燃性は、水分子が220℃以上で放出され、効果的な難燃バリアとして機能することに由来する。

分子量

物質の分子量とは、その物質1モルあたりの質量のことである。例えば、酸化アルミニウム（Al2O3）は9g/モルであり、耐火物、セラミックス、研磨剤の製造からチタニア顔料のコーティング、多くの種類のガラス製造設備に含まれるなど、産業界で広く使用されています。

融点

アルミナの融点は、耐火物としての用途に不可欠な要素である。融点が高いため、高温下でも固体の状態を保つことができ、炉やその他の機器に使用される理想的な材料であるだけでなく、研削砥石やサンドペーパーに使用され、材料の形状を整え滑らかにする。

酸化アルミニウムは、地球上に豊富に存在する天然化合物であり、その硬度と高温耐性のために多くの産業で広く利用されている。酸化アルミニウムは、純粋な状態では白色の結晶性の粉末である。ジルコニア粒子や炭化ケイ素ウィスカーを加えることで靭性が増し、少量のマグネシアを加えることで半透明の効果が得られます。

アルミナの融点は、アルミニウムと酸素を分離するために電気分解を必要とする通常のアルミニウムやその合金よりもはるかに高い。これは、酸素成分内の共有結合が強く、その結合を切断するのに多大なエネルギーを必要とするためと考えられ、融点と沸点が高くなる。

アルミナを他の材料と組み合わせてセラミックスを形成すると、非常に強靭で弾力性のある材料が得られ、熱、摩耗、腐食に対して高い耐性を持つ。さらに、摂氏2072度の融点はほとんどの酸化物を凌駕しており、アルミナを耐火物用途に理想的な材料にしている。

多くの化合物と同様、アルミナは他の金属酸化物に比べて揮発性が低く、融点が高いのが特徴で、他の化合物よりも反応性が低い。さらに、その成形性により、高圧下でも変形したり反ったりすることなく、簡単に鋳造や成形ができる。

アルミナは融点が高いため、ポーセレンと組み合わせることの多い歯科用セラミックに最適です。アルミナの耐久性と耐火性の特性は、広範囲な磨耗や損傷に耐える強固な修復物の形成に役立つ一方、揮発性の含有量と融点が低いため、呼吸器系の問題の原因となる吸入性粉塵の発生を防ぐことができます。

密度

アルミニウムは、その大きさの割に非常に軽く、熱と電気を最もよく通す柔らかい金属であるため、送電線、自動車のエンジン、家電製品などに使用される主要な材料のひとつです。その強度、耐久性、耐食性により、アルミナは品質が劣化したり、時間が経過しても変形することなく、何度でも再利用されます。さらに、錆、汚れ、傷に対する耐性があり、融点が低く、様々な形状やサイズに簡単に成形することができます。

アルミナ粉末の密度は、原料組成や焼成温度など、いくつかの変数に依存する。例えば、ギブサイトで作られたアルミナは、ベーマイトで作られたアルミナよりも密度が高い。さらに、前駆体の種類、加熱プログラムのパラメータ、およびシードはすべて、さまざまな方法で密度レベルに影響を与えます。

アルミナの密度は、比表面積と熱伝導率によって決定することができる。その他の影響としては、焼成時のセラミックの収縮や細孔構造が挙げられる。

アルミナは、耐火物や研磨材から触媒担体やリチウム電池膜に至るまで、多くの工業用途に使用されている。その卓越した機械的強度、熱安定性、耐高温性、耐食性により、工業材料として長い間産業界で使用されてきました。アルミナは多くの耐火物に不可欠な成分を形成しており、さらにリチウム電池、スパークプラグ、液晶ディスプレイ用セラミック膜などのハイテクセラミック製品にも広く使用されている。

アルミナは、その化学式に含まれるすべての原子の総和である分子質量に、体積単位に含まれる酸素に換算した分子量を掛けた倍数で計算することができます。また、化学式を分子量で割ることでモル質量を計算することもできます（通常、周期表に記載されています）。

電気伝導率

アルミニウムは電気をよく通すので、送電線の素材として人気がある。さらに、輸送に十分な軽さもアルミニウムを魅力的な選択肢にしています。銅ほどの導電性はありませんが、その電気特性は使用方法によって大きく異なります。酸化層を減らしたり不純物を加えたりして導電性を高めると、さらに導電性を高めることができます。同様に、製造時の熱処理も電気特性に大きな影響を与えます。

すべてのバルク金属は、伝導帯と価電子帯の重なりにより、電子が妨げられることなく流れることができるため、優れた導電体です。アルミニウムはその原子構造が銅とはわずかに異なり、自由電子がフォノンの衝突をより多く経験するため、電子の動きが妨げられ、その結果、銅よりも高い導電率を誇る純銅に比べて導電率が低下します。

アルミナは、その導電性を高めるためにジルコニアやカーボンナノチューブと組み合わせることができ、その結晶構造を強化し、導電性を高める役割を果たすジルコニアやナノチューブなどの補強材の基材として機能する。その結果、機械的特性が改善され、耐摩耗性が向上し、導電性が向上した複合材料が形成される。

アルミナは、コーティングされていない状態では優れた絶縁体ですが、コーティングされると導電性が大幅に向上します。コーティングには、粉体塗装や塗料塗布など様々な形態があり、アルミナの導電率に影響を与えます。コーティングの種類、塗布温度、熱処理の種類などの要因はすべて、アルミナの導電率に影響する。

アルミナ酸化物層は、汚れなどの異物によって傷つけられた場合に露出する可能性のある導電層を保護するため、電気伝導性にとって不可欠です。これを怠ると、電気的な問題が発生する可能性があるため、アルミナの保護が不可欠なのだ。

アルミナは、繊維ガイド、ポンププランジャー、シュートライニング、吐出オリフィスなど、耐摩耗性が必要な部品に最適な、寸法公差の近い強靭で硬い材料です。機械加工はアルミナの耐久性をさらに硬化させることができ、工業用切削工具もその使用から利益を得ることができる。ジルコニア粒子や炭化ケイ素ウィスカーを組み込むと、硬度と耐摩耗性が向上し、廃ガスを元素状硫黄に戻すクラウス・プロセスやジーグラー・ナッタ重合に見られるような工業用触媒の担体として機能する。