アルミナ（Al2O3）とは？

アルミナ（Al2O3）は、工業用セラミックスに不可欠な成分です。高い硬度と耐摩耗性、高温処理や腐食環境に対する耐性を持つアルミナは、ルビー、エメラルド、ダイヤモンドなどの宝石だけでなく、サファイアの研磨にも広く使用されています。

アルミナ製の耐火物は、様々な圧密・焼結技術を用いて製造される。この耐火物の特性は、粉末の純度と焼成後の粒径の両方に依存する。

硬度

酸化アルミニウムは、その驚異的な硬度、熱特性、機械的強度により、あらゆる産業において不可欠な材料です。これらの特性により、酸化アルミニウムは、精密設計や耐摩耗性を必要とする用途において、ダイヤモンドに次ぐ硬度を持つ優れた部品となります！HRA80-90は、その硬度スケールの位置を示しており、この部品は、高圧・高温下で繰り返される衝撃に対しても非常に堅牢です。

酸化アルミニウムは通常ボーキサイト鉱石から得られるが、この鉱石には酸化鉄（III）（Fe2O3）や二酸化ケイ素（SiO2）などの不純物が含まれている。不純物は最終製品の耐火性を著しく低下させるため、抽出・精製工程で除去する必要があります。高級アルミナは、気孔率が低く、多結晶Al2O3の比率が高いため、優れた硬度を持つ。

アルミナは高い耐火温度を誇り、化学的攻撃や腐食に対して高い耐性を持つ。さらに、この材料は強い圧縮強度を特徴としており、強い圧力に耐える必要がある複雑な形状の部品を製造するのに理想的です。

ジルコニアなどのセラミック・ポリマーは、工業用セラミック、耐火物、および卓越した硬度と耐久性が要求されるその他のセラミック製品に広く使用されています。セラミックポリマーは極端な温度にも耐えることができ、熱や腐食に耐えるように設計されたコーティングの理想的な基材となっています。

アルミナセラミックスは、流体流量測定用の圧力センサーから、スパッタリングターゲット、電子管部品、レーザー部品、溶接ノズルの摩耗/バリアコーティングまで、さまざまな技術および工業製品に成形することができます。その優れた耐摩耗性により、セラミック-金属フィードスルー/X線コンポーネントフィードスルー/高電圧ブッシングなどを製造する際の優れた選択肢となる熱絶縁特性だけでなく、冶金/化学プロセスにおける優れた溶接ノズル、応力緩和ビーズ、熱絶縁体にもなります。

耐摩耗性

アルミナは非常に硬く、耐摩耗性に優れた耐火物です。アルミナは、研磨剤、セメント製品、耐火物、砂の代替としての建設関連用途、およびセラミックパイプライニングのような代替ナノファイバー用途を含む製造用途で使用され、卓越した耐摩耗性と耐腐食性を発揮します。ボーキサイトや酸化アルミニウムナノファイバーなど、さまざまな形態で使用されるほか、パイプコーティングに不可欠な成分として使用され、保護効果を発揮する。

ボーキサイトは、自然界に存在する水酸化アルミニウム鉱物の鉱石であり、シリカ、酸化鉄、チタニア、アルミノケイ酸塩鉱物の様々な割合から構成されている。ボーキサイトはバイエル法でアルミナに精製することができ、その特性には、低い電気伝導率、化学的攻撃に対する耐性、高い強度、極めて高い硬度（モース硬度9）などがあるため、数多くの商業的用途がある。ボーキサイトは長い間、最も有用な人工材料のひとつと見なされてきた。

1947年、ボーキサイト精製工場で働く23人の労働者が、肺に吸い込まれる可能性のある微細なアルミナ粒子にさらされたためにシェーバー症候群を発症し、呼吸困難、咳、胸痛、肺の非結節性線維症（アルミン酸肺線維症とも呼ばれる）を引き起こした。

アルミナは1850℃以上の温度で溶融し、非常に複雑な形状に鋳造することができる。アルミナ結合炭化ケイ素は、他の炭化ケイ素結合材料よりも強度と耐久性が高く、耐摩耗性は良いが、硬度は一致しない。アルミナ固体は可燃性の問題はないが、その粉塵は空気中で爆発性の混合物を形成する可能性がある。

アルミナは一般的に化粧品として安全で、コメドジェニック性が低い。アルミナのようなビーガンやハラル認証を受けた成分は、事前に皮膚サンプルでテストし、アレルギーがないことを確認する必要がある。

酸およびアルカリに対する耐性

純アルミニウム酸化物のアルミナは、通常の暴露条件下では劣化しない効果的な酸化皮膜により、酸とアルカリの両方の環境から保護します。酸化性雰囲気と還元性雰囲気の両方に耐える能力を持つアルミナは、自己熱改質のような石油化学プロセスで使用される魅力的な材料です。

アルミナの耐食性は、その純度が高いほど高くなります。高純度アルミナセラミック材料は、構造的な性質が強いだけでなく、あらゆるアルミナの中でも優れた耐食性を誇ります。そのため、高純度アルミナ・セラミック材料は、他のすべてのタイプと比較して耐食性が向上しています。これらのセラミック材料は、製錬炉の内張りや工業炉の内張りのような高温を必要とする用途で頻繁に使用されます。さらに、このグレードのアルミナ耐火物は、個々のお客様の仕様に合わせて様々な形状やサイズにすることができます。

アルミナは酸（特に高温の硫酸と塩酸）およびアルカリに対する溶解度が低いため、工業炉のライニングやその他の高温化学処理用途に最適な材料です。

そのため、この種の耐火物は石油化学プラントや精製所で最も頻繁に使用される部品のひとつとなっており、部分酸化や触媒改質プロセスを通じて合成ガスを製造する上で不可欠な役割を果たしています。アルミナセラミックは高純度であるため、劣化することなく酸化性雰囲気や還元性雰囲気、高温の両方に耐えることができ、これらの用途に適しています。

高性能セラミック・アルミナで作られた耐火物は、水素腐食に対して極めて高い耐性を持っています。これは、炭化水素の部分酸化および改質から合成ガスを生成するために使用される一連の熱化学的および熱機械的プロセスであり、その不活性性は、このような条件下で生じる可能性のある不要な還元反応や副生成物を回避するのに役立ちます。

アルミナ・セラミックスの製造の一環として、その性能と特性を高めるために溶融金属に添加物を加えることがある。このような添加物には、クロム、チタン、ジルコニウムなどがあり、これらの添加物によって結晶構造が大きく変化し、75%アルミナのようなグレードになります。

密度

アルミニウムは柔らかく、かつ強靭な金属であり、様々な形状に成形することが容易である。アルミニウムは熱と電気の優れた伝導体でもあるため、導体やコンデンサーを含む多くの電気部品に使用されている。アルミナはまた、空気や湿気から保護する酸化層を表面に形成することで耐食性に優れ、金属を可能な限り清潔で効率的に保ちながら錆から保護します。

アルミナは優れた断熱材であり、高温炉の断熱に使用できる。ブランケット、ボード、レンガ、ルースファイバーなど、さまざまな用途に適した形状があり、ブランケットボードがよく使用されている。アルミナは、宝石の研磨にも最適な素材であり、さらに他の素材と混合して、繊維ガイド、ポンププランジャー、シュートライニング、排出オリフィス、ダイ、ベアリングなどの耐摩耗性コーティングを製造することもできる。

バイオイナートセラミックスは、バイオイナートセラミックスに属し、酸やアルカリ、高温に対して高い耐性を持ち、機器の長寿命化、部品の長寿命化に貢献します。また、高剛性で耐久性に優れ、様々な衝撃に強い素材です。

アルミナは高い表面積重量比を誇り、飲料水中のフッ化物、ヒ素、セレンに対する優れた乾燥剤でありフィルターである。さらに、その多孔質構造は、過酸化水素や乾燥剤を吸収するのに役立ちます。

アルミナは酸化アルミニウム(Al2O3)から成り、サファイアやルビーに見られるのと同じ化学組成ですが、色を与える不純物は含まれていません。アルミナは、融点が低く沸点が高い非常に耐久性のある硬質材料であり、繊維ガイド、ポンププランジャー、シュート、吐出オリフィス、繊維工場の繊維ガイド、工業用ポンプの運転に使用されるポンププランジャー、製造工場の工業用ポンプ内に取り付けられ、摩耗の激しい部分を損傷から保護する繊維ガイド、アルミナタイルで作られたタイルは、摩耗の激しい部分のさらなる損傷を防ぐことができるなど、さまざまな用途に適した形状に簡単に成形することができます！