Révéler le secret pour vous – les principales utilisations de l’alumine

Alumine Sa résistance élevée à l'usure, aux hautes températures et à la corrosion en fait un matériau largement utilisé ! Dans la société moderne, l'alumine est devenue un matériau indispensable et est largement utilisée dans tous les aspects de notre vie. Connaissez-vous ses applications spécifiques ? Si vous êtes curieux de connaître ses applications, laissez-nous vous faire découvrir cette alumine qui fait ses preuves dans divers secteurs industriels !

Lectures complémentaires : Qu'est-ce que l'alumine ?

Liens rapides

1. Matériaux réfractaires
2. Demandes électroniques
3. Matériaux abrasifs
4. Catalyseurs et supports de catalyseurs
5. Matériel médical
6. Décoration de bijoux
7. Équipement militaire

Matériaux réfractaires

L'alumine est un excellent matériau réfractaire. Sa forte résistance à la chaleur lui permet de fonctionner de manière stable dans divers environnements difficiles. Sa résistance aux hautes températures est une propriété essentielle de l'alumine, lui permettant de résister à l'érosion due aux températures extrêmement élevées et aux contraintes thermiques.
En tant que matériau réfractaire de haute qualité, l'alumine propose une grande variété de produits, qui sont principalement utilisés dans les domaines industriels à haute température, notamment les plaques résistantes à la chaleur, les briques réfractaires, les billes de stockage de chaleur, les tubes de four à haute température, etc.

Briques réfractaires en alumine

• Briques à haute teneur en alumine : contiennent une proportion plus élevée d'alumine, généralement supérieure à 48%, principalement utilisées dans les fours à haute température dans les industries de l'acier, de l'électricité, du verre et autres.
• Briques à haute teneur en alumine de qualité spéciale : Cette brique réfractaire a une teneur en alumine plus élevée, généralement supérieure à 80%, et présente une excellente résistance aux chocs thermiques
• Briques de corindon : La teneur en alumine est supérieure à 90%, utilisée pour les matériaux hautement réfractaires et certaines occasions à haute résistance, principalement utilisées dans les hauts fourneaux et les revêtements de fours à haute température, etc.

Briques réfractaires en alumine - Briques à haute teneur en alumine

Bétons réfractaires en alumine

• Bétons à haute teneur en alumine : principalement composés d'alumine, de ciment d'aluminate et d'autres agrégats réfractaires, principalement utilisés pour le revêtement de chaudières, de fours rotatifs et d'autres équipements.
• Bétons à faible teneur en ciment : Ce type de béton présente une teneur élevée en alumine et une résistance thermique élevée, ce qui est très adapté à certains environnements corrosifs à haute température.

Bétons réfractaires en alumine - Bétons à faible teneur en ciment

Billes réfractaires en alumine

Les billes réfractaires sont principalement utilisées pour remplir les réacteurs à haute température dans les industries chimiques, pétrolières et autres. Ce produit présente une bonne résistance aux chocs thermiques. De plus, elles peuvent également servir de support de four et de matériau filtrant.

Billes réfractaires en alumine

Panneau réfractaire en alumine

• Sagger de four : Principalement utilisé dans les fours de frittage dans les industries de la céramique et de la métallurgie des poudres, il peut protéger efficacement les produits du contact direct avec les flammes.
• Panneau isolant : Le panneau isolant en alumine est principalement utilisé dans divers fours et équipements à haute température et peut fournir une isolation et un support thermiques.

Panneau réfractaire en alumine

Tubes réfractaires en alumine

Les tubes réfractaires sont principalement des tubes de protection de thermocouple, des manchons d'éléments chauffants électriques, etc., qui peuvent résister à des températures extrêmement élevées et à des environnements oxydants.

Tube réfractaire en alumine

Demandes électroniques

L'alumine est largement utilisée dans l'industrie électronique. Ses excellentes propriétés isolantes la laissent passer très peu d'électrons. Dans diverses industries de semi-conducteurs électroniques, elle est utilisée comme substrat isolant, encapsulation électronique, circuit en couches minces, matériau conducteur thermique…

En tant que substrat pour composants électroniques, les substrats en alumine peuvent accueillir divers composants électroniques de précision. De plus, ils sont largement utilisés dans les circuits hybrides, les modules multipuces et les modules IGBT haute puissance.

Substrat en céramique d'alumine

• Substrat céramique à couche épaisse : il peut être utilisé pour supporter divers circuits imprimés, modules électroniques de puissance et puces LED. Il présente une isolation et une conductivité thermique élevées et est particulièrement adapté aux applications haute puissance.
• Substrat céramique à couche mince : la faible perte diélectrique de l'alumine peut être utilisée pour fabriquer des substrats céramiques à couche mince pour les circuits haute fréquence et les équipements de communication micro-ondes.
• Substrat céramique multicouche (MLCC) : ce substrat est principalement utilisé pour construire des composants électroniques compacts, et plusieurs couches de circuits peuvent être intégrées dans un substrat céramique.

Substrat en céramique d'alumine

Emballage en céramique d'alumine

• Emballage de circuit intégré (CI) : l'alumine est utilisée pour fabriquer la coque de la puce, protégeant la puce des dommages physiques et chimiques externes, tout en assurant la dissipation de la chaleur et l'isolation électrique.
• Emballage de module de puissance : Convient aux convertisseurs et onduleurs de puissance. Son isolation supérieure lui permet de résister à des températures et des courants élevés.
• Emballage de dispositif optoélectronique : il est principalement utilisé pour les lasers, les LED et les capteurs photoélectriques, et peut vous fournir des fonctions de protection de précision et de dissipation thermique.

Boîtier en céramique d'alumine

Isolateurs électriques en céramique d'alumine

• Isolateurs haute tension : principalement utilisés dans les transformateurs, les interrupteurs de puissance et autres équipements, avec d'excellentes propriétés diélectriques et une résistance aux températures élevées.
• Isolateurs d'équipements électroniques sous vide : utilisés dans les tubes à vide, les accélérateurs d'électrons et autres équipements, offrant d'excellentes performances d'isolation.
• Isolateurs micro-ondes : utilisés dans les équipements de communication micro-ondes et les systèmes radar pour répondre aux exigences de transmission de signaux haute fréquence.
• Dans l'application des semi-conducteurs, l'alumine joue également un rôle essentiel. Le film d'alumine peut être transformé en transistors à effet de champ à oxyde métallique, utilisés dans les circuits de contrôle de puissance des appareils électroniques.
• En tant que matériau d'emballage électronique, l'alumine peut fournir une protection et un emballage fiables pour les composants de circuits, empêchant l'environnement externe d'endommager les composants électroniques de précision.

Isolateurs électriques en céramique d'alumine

Dissipateur thermique en céramique d'alumine

L'alumine présente une conductivité thermique relativement élevée et un faible coefficient de dilatation thermique, ce qui en fait un matériau de dissipation thermique idéal. Les dissipateurs thermiques en céramique sont principalement utilisés dans divers modules électroniques de forte puissance, lampes LED, lasers à semi-conducteurs et autres équipements nécessitant une dissipation thermique efficace.

Radiateur en céramique d'alumine

Élément de capteur en céramique d'alumine

• Base du capteur de température : l'alumine a une forte stabilité et est souvent utilisée comme composant de support pour les thermocouples et les thermistances.
• Base de capteur de gaz : les céramiques d'alumine peuvent être utilisées comme bases de capteur de gaz pour fabriquer des capteurs d'oxygène, de dioxyde de carbone et de gaz combustibles.
• Substrat de capteur de pression : les propriétés mécaniques supérieures de la céramique d'alumine peuvent offrir une résistance élevée, une rigidité élevée et des performances d'isolation, et sont principalement utilisées dans les domaines industriel et automobile.

Élément de capteur en céramique d'alumine

Matériaux abrasifs

L'alumine a une dureté élevée, comparable à celle du diamant, ce qui lui garantit une qualité de travail et une efficacité élevées lorsqu'elle est utilisée comme matériau de meulage, et se distingue parmi de nombreux matériaux.

En tant que céramique hautement plastique, l'alumine peut être conçue sous diverses formes, propices au broyage, comme le frittage en billes et en billes de broyage. Sa texture est uniforme, sa stabilité est assurée sur le long terme et elle permet de meuler et de polir efficacement divers matériaux.

Sous forme de particules de poudre, l'alumine peut être transformée en sable givré. La poudre d'alumine est largement utilisée dans divers traitements de surface grâce à sa granulométrie fine et à son effet de meulage uniforme. Abrasif, l'alumine permet de polir les surfaces métalliques pour leur redonner leur brillance ; elle peut également polir la pierre et le verre pour leur donner une texture riche.

En bref, l’alumine en tant qu’abrasif peut répondre aux normes élevées de traitement de surface dans diverses industries !

Lectures complémentaires : Abrasif à l'oxyde d'aluminium VS abrasif au carbure de silicium

Sable d'alumine

• Corindon brun (BFA) : Contient environ 90% à 96% d'alumine. C'est un abrasif très dur et très résistant. Il est principalement utilisé pour le meulage intensif, le polissage de surface et le sablage.
• Corindon blanc (WFA) : Sa teneur en alumine peut atteindre plus de 99%, ce qui lui confère une dureté et une pureté supérieures. Le corindon blanc est principalement utilisé pour les usinages de haute précision, comme le meulage du carbure et de l'acier à outils.
• Corindon monocristallin : Il a une très haute ténacité et des performances anti-casse, ce qui est très approprié pour le meulage à grande vitesse et la coupe lourde.
• Corindon de zirconium : l'oxyde de zirconium est ajouté pour augmenter sa résistance. Il est principalement utilisé pour le meulage et la découpe intensifs de matériaux à haute résistance tels que l'acier inoxydable et les alliages de titane.

Oxyde d'aluminium dépoli

Abrasifs enrobés d'alumine

Papier de verre et bandes abrasives : Ceux-ci sont recouverts de particules d'oxyde d'aluminium et sont principalement utilisés pour le meulage manuel, le meulage mécanique et la finition de surface.

• Disques de polissage : couramment utilisés dans les processus de traitement de surface tels que le métal, le bois et le plastique.
• Abrasifs en bobine : Convient pour le meulage flexible, en particulier pour le meulage de certaines surfaces courbes et irrégulières.

Papier de verre à l'oxyde d'aluminium

Catalyseurs et supports de catalyseurs

L'alumine peut participer directement aux réactions catalytiques en tant que catalyseur, ou elle peut être utilisée comme support de catalyseur pour soutenir et disperser les composants catalytiques afin d'augmenter la vitesse des réactions catalytiques.

Lorsque l'alumine est utilisée comme catalyseur, les sites actifs à sa surface peuvent favoriser les réactions chimiques et réduire l'énergie d'activation nécessaire à la réaction. Certaines alumines cristallines (γ-Al₂O₃) présentent une structure poreuse. Ces pores favorisent l'adsorption et l'adhésion des réactifs et peuvent également favoriser la réaction catalytique.

Grâce à ses diverses propriétés, l'alumine peut être utilisée comme support de catalyseur. Elle résiste aux températures élevées générées lors de la réaction et à la corrosion de la plupart des substances chimiques. De plus, sa structure poreuse offre un espace d'adhésion suffisant aux composants actifs du catalyseur, améliorant ainsi efficacement son efficacité catalytique.

transporteur de catalyseur

• Support de catalyseur en métal précieux : Par exemple, dans les réactions de craquage du pétrole, d'hydrodésulfuration et d'hydrogénation, les supports d'alumine peuvent disperser des métaux précieux (tels que le platine, le palladium et le rhodium) sur la surface pour améliorer l'efficacité de la réaction.
• Support de catalyseur de synthèse industrielle : Par exemple, les supports de catalyseur à base de fer ou de cuivre utilisés dans la synthèse d'ammoniac et la synthèse de méthanol, la plus grande surface spécifique de l'alumine peut favoriser le transfert de masse des gaz de réaction.
• Support de catalyseur de traitement des gaz d'échappement : principalement utilisé dans les processeurs d'échappement automobiles et prend en charge les catalyseurs à trois voies (TWC) pour réaliser la conversion simultanée de NOx, CO et HC.

Support de catalyseur en métal précieux

Catalyseur direct

• Particules de catalyseur d'alumine : l'alumine peut être utilisée directement comme catalyseur acide dans le craquage catalytique (FCC) et l'isomérisation des hydrocarbures.
• Catalyseur de déchloration d'alumine : ce catalyseur est largement utilisé dans les réactions d'élimination des chlorures et convient parfaitement aux usines pétrochimiques.
• Catalyseur de défluoration d'alumine : Il s'agit d'un catalyseur courant pour éliminer les ions fluorure de l'eau potable et des eaux usées industrielles dans la vie quotidienne.

Alumine activée

• Déshydratant : Principalement utilisé pour sécher les gaz industriels tels que l'azote, l'oxygène, l'hydrogène ou le GNL, les produits pétrochimiques et autres liquides. Il peut absorber l'humidité de l'air pour atteindre un point de rosée bas (inférieur à -40 °C).
• Agent déshydratant par adsorption : peut être utilisé dans le gaz naturel, les dispositifs d'adsorption modulée en pression (PSA) et les équipements de séparation d'air.
• Purificateur d'air : principalement utilisé pour éliminer les polluants de l'air, tels que la vapeur d'eau, le brouillard d'huile et les composés organiques.

Alumine activée

Matériel médical

L'alumine présente une bonne biocompatibilité, ce qui signifie qu'elle s'adapte bien à l'industrie médicale et peut être utilisée comme articulations artificielles, implants, etc. pour exister de manière stable dans le corps humain.

En plus des implants, l'alumine peut également être utilisée comme support et adjuvant pour les médicaments, améliorant efficacement la solubilité et la stabilité des médicaments.

Avec le développement des nanotechnologies, les nanomatériaux d'alumine se distinguent également dans le domaine médical. Leurs caractéristiques de non-toxicité, de dégradabilité et de forte libération prolongée permettent leur utilisation comme vecteur pour les médicaments anticancéreux. En bref, l'alumine offre de nombreuses perspectives dans le secteur médical.

Implants

Tête de hanche : comme la tête sphérique utilisée dans la chirurgie de remplacement de la hanche.

Implants dentaires : peuvent être utilisés comme pièces de remplacement des racines dentaires.

Implants rachidiens : tels que les implants en réparation vertébrale, les prothèses de disques intervertébraux, etc.

Tête fémorale en alumine

Matériaux dentaires

• Dentaire : L'alumine peut être transformée en couronnes, ponts, etc.
• Appareils orthodontiques : peuvent remplacer les brackets métalliques et sont plus esthétiques

Couronne en alumine

Biocapteurs

• Substrat d'alumine : utilisé pour fabriquer des puces de biocapteurs, principalement utilisées pour détecter des molécules biologiques telles que la glycémie et l'acide lactique.
• Capteurs en nano-alumine : peuvent être utilisés pour une détection à haute sensibilité, très adaptés au diagnostic médical et au développement de médicaments.

Décoration de bijoux

L'alumine α est également l'un des principaux composants des rubis et des saphirs les plus courants sur le marché. Ces deux pierres précieuses sont largement utilisées dans la fabrication de bijoux et d'objets culturels pour les embellir !

Équipement militaire

L'alumine peut être utilisée dans diverses applications militaires. En tant que céramique pare-balles, son excellente dureté et son excellent rapport qualité-prix occupent une place importante dans le domaine des équipements pare-balles modernes. L'alumine peut être utilisée comme matériau composite pour la fabrication de gilets et de véhicules pare-balles dans les équipements militaires, ou comme revêtement de barrière thermique pour protéger les pièces clés et réduire les impacts et les températures élevées.

Équipement de protection

• Plaque en céramique pare-balles : C'est une plaque pare-balles très rentable qui peut être utilisée dans les gilets pare-balles militaires et les équipements de protection tactique, offrant d'excellentes performances anti-balistiques.
• Plaque de protection en céramique pour véhicules blindés : ses performances sont relativement complètes et peuvent être utilisées pour le blindage externe de véhicules tels que les chars et les véhicules blindés de transport de troupes. Elle absorbe et disperse efficacement les forces d'impact.

Plaque pare-balles en alumine

Résumer

L'alumine, l'une des céramiques les plus utilisées dans la société moderne, est appliquée à tous les domaines. Les exemples ci-dessus ne sont qu'un aperçu des applications de l'alumine ! Forts d'une connaissance approfondie de l'alumine, nous sommes convaincus qu'elle pourra vous être utile dans de nombreuses applications.

Lectures complémentaires : L'oxyde d'aluminium est-il toxique ?