Vzorec oxidu hlinitého

Oxid hlinitý je biela kryštalická pevná látka, ktorú možno formovať do rôznych tvarov. Okrem toho, že je húževnatý a tvrdý, vďaka čomu je vhodný ako žiaruvzdorný materiál, jeho húževnatosť možno zvýšiť pridaním častíc zirkónu - to umožňuje efektívnejšiu prácu priemyselných rezných nástrojov.

Výroba oxidu hlinitého, ktorý sa vyrába Bayerovým procesom z bauxitovej rudy, predstavuje problém pre životné prostredie (ako príklad si pozrite červené kalové jazierko Stade na mapách Google).

Je to biela kryštalická pevná látka

Hliník s chemickým vzorcom Al2O3 je biela kryštalická pevná látka s molekulovým vzorcom Al2O3. Hliník sa môže získavať z prírodných zdrojov ako korund alebo iné polymorfné formy; môže sa vyrábať aj synteticky. Hliník má vynikajúce tepelné a elektrické vlastnosti; má extrémnu tvrdosť; slúži ako účinný spomaľovač horenia, pretože je schopný pomaly absorbovať a odvádzať teplo; má vynikajúcu odolnosť proti korózii a žiareniu; napokon sa môže pochváliť vysokým bodom topenia, vďaka čomu je vhodný na použitie pri vymurovaní pecí alebo konštrukcií s vysokým bodom topenia, ako sú oceľové konštrukcie a stavby.

Natívny bauxit je hlavným zdrojom čistého oxidu hlinitého, ktorý obsahuje rôzne množstvá hydroxidov hliníka obsahujúcich vodu. Bauxit sa môže rafinovať do formy prášku na použitie ako východiskový materiál na tavenie hliníkových kovov, ako aj ako surovina v priemyselnej keramike a chemickom priemysle. Voľný oxid hlinitý sa v prírode vyskytuje aj ako drahokam korund a jeho náprotivky zafír a rubín, ktoré získavajú svoje charakteristické sfarbenie zo stopových prvkov, ako sú prítomné stopy chrómu a železa.

Kalcinovaný oxid hlinitý možno nájsť v mnohých aplikáciách, od izolátorov zapaľovacích sviečok a obalov integrovaných obvodov, laboratórneho riadu, brúsnych zrniek pre brúsny papier a dokonca laboratórneho riadu používaného na výrobu izolátorov zapaľovacích sviečok, laboratórneho riadu so zabudovanými izolátormi zapaľovacích sviečok a dokonca laboratórneho riadu so zabudovanými izolátormi zapaľovacích sviečok, laboratórneho riadu s funkciami laboratórneho riadu a dokonca laboratórneho riadu so zabudovanými izolátormi zapaľovacích sviečok, ako aj laboratórneho riadu so zabudovanými izolátormi zapaľovacích sviečok. Okrem toho sa žiaruvzdorné výmurovky pre priemyselné pece vyrábajú zo žiaruvzdorných materiálov vyrobených zo žiaruvzdornej keramiky, ktoré majú vynikajúcu mechanickú pevnosť, ako aj chemickú odolnosť voči kyseline fluorovodíkovej, ako aj voči roztaveným alkáliám/parám alkálií atď.

Vdychovanie oxidu hlinitého sa vo všeobecnosti nepovažuje za škodlivé, hoci u niektorých osôb môže spôsobiť podráždenie. Štúdie preukázali, že rádioaktívne označený oxid hlinitý sa po vdýchnutí rýchlo vylúči z pľúc; približne 45-50% sa vydýchne v priebehu jedného dňa a vylúči močom; preto Americká konferencia vládnych priemyselných hygienikov odporúča maximálnu hodnotu profesionálnej expozície 0,01 g/m3 počas 72 hodín.

Je to žiaruvzdorný materiál

Oxid hlinitý, biela kryštalická forma oxidu hlinitého, sa široko používa ako žiaruvzdorný materiál pre aplikácie vyžadujúce vysoké teploty a nízku tepelnú vodivosť. Medzi mnohé výhody oxidu hlinitého patrí jeho trvanlivosť, pevnosť, odolnosť proti korózii a izolačné vlastnosti, ktoré mu umožňujú uchovávať teplo v konštrukciách alebo nádobách a chrániť iné materiály; okrem toho má ochranu proti chemickým útokom a odolnosť proti oderu, čo z neho robí vynikajúcu voľbu žiaruvzdorného materiálu.

Žiaromateriály z oxidu hlinitého sa vyrábajú z hrubo rozdrveného kameniva spojeného špeciálnym žiaruvzdorným ílovým spojivom alebo roztavenými kovovými silikátmi. Existujú rôzne triedy týchto žiaruvzdorných materiálov v závislosti od ich použitia; 85-percentné žiaruvzdorné materiály s obsahom oxidu hlinitého Al2O3 sa často nachádzajú v peciach na tavenie hliníka, zatiaľ čo 55 % Al2O3 žiaruvzdorné materiály poskytujú vynikajúcu odolnosť voči erózii oceľových dopravných nádob prepravujúcich tekutú oceľ.

Pri výrobe žiaruvzdorných materiálov týmto procesom sa zvyčajne používa metóda riedenia bauxitu, pri ktorej sa 88-percentný bauxit kombinuje s kalcinovaným šamotom a surovým ílom, aby sa dosiahol potrebný obsah Al2O3 na výrobu žiaruvzdorných materiálov s nižším bodom topenia pri nižších nákladoch, ako keď sa vyrába len z čistého bauxitového kalu. Týmto spôsobom sa síce môžu získať výrobky s nižšou teplotou tavenia pri nižších nákladoch, môže to však mať určité nevýhody vrátane toxických emisií do životného prostredia z výrobných procesov, ktoré vedú k uvoľňovaniu obrovského množstva červeného kalu.

Žiaruvzdorné materiály vyrobené z oxidu hlinitého sú vo všeobecnosti vhodné na rôzne aplikácie vďaka svojej pevnosti, žiaruvzdornosti a odolnosti voči korózii; sú to veľmi husté materiály schopné odolávať vysokým teplotám bez straty štrukturálnej integrity; táto kombinácia ich robí vhodnými pre mnoho rôznych situácií.

Kvalita žiaruvzdornosti oxidu hlinitého sa môže hodnotiť pomocou skúšok cyklickým tepelným šokom, pri ktorých sa vzorka pred vyhodnotením pevnosti v ohybe, schopnosti trojbodového ohybu a pevnosti v tlaku zahreje na 950 °C a rýchlo sa ochladí.

Žiaruvzdorný oxid hlinitý sa môže ďalej zušľachtiť pridaním častíc zirkónu alebo karbidu kremíka, alebo môže byť priesvitný pridaním magnézia. Takéto prídavky zvyšujú jeho húževnatosť, ako aj odolnosť voči chemikáliám, abrázii a korózii.

Je to keramický materiál

Oxid hlinitý je keramický materiál s vysokým bodom tavenia a výnimočnými tepelnými a mechanickými vlastnosťami, vďaka čomu je vhodný na žiaruvzdorné a brúsne aplikácie. Okrem toho je oxid hlinitý vďaka svojej vynikajúcej odolnosti proti oderu a korózii vynikajúcou voľbou materiálu vo výrobkoch zdravotníckej elektroniky.

Lisovanie, vytláčanie, peletizácia a lisovanie sa môžu použiť na formovanie rôznych tvarov z kalcinovaného práškového oxidu hlinitého. Reformuje sa pomocou šachtových pecí a zariadení na lisovanie za tepla alebo jednoosovým stláčaním; podobné metódy sa používajú aj pri výrobe žiaruvzdorných tehál; nakoniec sa potom na účely hustoty používa spekanie; to zahŕňa procesy preskupovania častíc, rastu zŕn a odstraňovania pórov, ktoré prebiehajú počas tohto procesu.

Hliník je mimoriadne pružný materiál, ktorý sa ľahko formuje pomocou rôznych techník lepenia a konsolidácie. To umožňuje jeho tvarovanie do presných takmer sieťových tvarov rôznych veľkostí a čistôt. Okrem toho sa do oxidu hlinitého môžu integrovať prísady a ďalšie zložky na zlepšenie jeho vlastností v špecifických aplikáciách - napríklad oxid manganičitý zvyšuje tvrdosť, zatiaľ čo oxid kremičitý (SiO2) zlepšuje odolnosť proti tepelným šokom a oxid zirkónia (ZrO2) poskytuje odolnosť proti korózii, ako aj zvyšuje odolnosť proti opotrebovaniu.

Hliníková keramika je známa svojou extrémnou tvrdosťou a odolnosťou, ktorá je na Mohsovej stupnici druhá najtvrdšia po diamante, pokiaľ ide o odolnosť voči oderu a nárazom. Okrem toho je korundová keramika vďaka svojej tepelnej vodivosti a odolnosti voči chemikáliám/korózii vhodná na výmenu dielov vo vysoko presných strojoch a zariadeniach.

Hliníkovú keramiku možno metalizovať pre aplikácie vyžadujúce vysokointegrálne, hrubovrstvové metalizované zariadenia s vodivými a odporovými sieťami a spájkovateľnými rozhraniami vrátane vysokovakuových systémov, laserových zariadení (plynových, polovodičových a vlnovodových), röntgenových trubíc a elektrónových mikroskopov. Hliníková keramika je vďaka svojej schopnosti odolávať vysokým teplotám aj vynikajúcim biomedicínskym materiálom, ako sú umelé kĺby, kostné dištančné vložky a kochleárne implantáty; okrem toho sú to vďaka tomuto kvalitnému materiálu cenné priemyselné výrobky, ako sú čerpadlá a ventily!

Je to leštiaci materiál

Oxid hlinitý je dôležitý materiál na povrchovú úpravu, ktorý sa často používa v rôznych priemyselných odvetviach na povrchovú úpravu. Vďaka svojej tvrdosti, chemickej stabilite, tepelnej odolnosti, trvanlivosti a nereaktívnosti predstavuje ideálne riešenie pre rôzne úlohy leštenia povrchov bez rizika kontaminácie alebo zmeny povrchu povrchového materiálu.

Oxid hlinitý sa dodáva v práškoch, suspenziách a suspenziách rôznych veľkostí a balení. Tvar a veľkosť častíc výrazne ovplyvňujú leštiaci výkon práškového oxidu hlinitého: agresívne častice rýchlo odstraňujú materiál, zatiaľ čo jemnejšie guľôčky poskytujú hladké reflexné povrchy. Okrem toho konzistentná distribúcia veľkosti častíc zabezpečuje, že jeho výkon zostáva konštantný od šarže k šarži.

Na prípravu oxidu hlinitého ako leštiaceho materiálu sa musí najprv rozomlieť na jemné častice a zmiešať s vodou alebo povrchovo aktívnymi látkami, aby sa vytvorila kaša oxidu hlinitého, ktorá sa potom môže použiť pri viacerých leštiacich aplikáciách. Bežné prípravky pozostávajú z povrchovo aktívnych látok, vody a práškového oxidu hlinitého; ich množstvo závisí od jednotlivých aplikácií.

Chemické zloženie kaše oxidu hlinitého je rozhodujúce pre jej účinnosť ako leštiaceho materiálu. Typické zloženie tejto suspenzie zahŕňa častice oxidu hlinitého, vodu a povrchovo aktívne látky; v závislosti od konkrétnej aplikácie sa môžu pridať ďalšie prísady, ako sú častice zirkónu na zvýšenie húževnatosti alebo metličky karbidu kremíka na zvýšenie účinnosti rezania.

Čistý oxid hlinitý sa vyrába z ťaženého minerálu bauxitu, ktorý obsahuje hydroxid hlinitý. Hliník sa potom získava Bayerovým procesom rozpúšťaním oxidu hlinitého v kaustickej sóde. Len v Austrálii sa zo šiestich rafinérií nachádzajúcich sa v štáte Nový Južný Wales vyrobí ročne približne 1,4 miliardy ton oxidu hlinitého; to predstavuje polovicu celosvetovej produkcie oxidu hlinitého; významne k nej prispievajú aj Čína, Brazília a India.