알루미나 분말은 산화 알루미늄(Al2O3)으로도 알려져 있으며, 다음으로 만들어진 흰색 결정질 물질입니다. 보크사이트 광석 정제. 내마모성과 같은 고유한 특성으로 인해 다양한 산업 분야에서 사용되는 알루미나 세라믹을 만드는 데 주요 구성 요소입니다.
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알루미나 분말의 산업 응용 분야
Al2O3 분말은 다양한 산업 분야에 활용되는 다재다능한 물질입니다. 이 분말로 만든 알루미나 세라믹은 고성능 특성을 보입니다(자세한 내용은 이 글의 후반부에서 설명합니다).
알루미나 분말의 일부 응용 분야는 다음과 같습니다.
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연마제 – 알루미나 분말, 특히 고순도 분말은 마모에 강하므로 연삭 매체 및 사포와 같은 연마 제품에 적합합니다.
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생체의학 소재 – 알루미나 분말 세라믹은 생체적합성이 우수하여 인공 관절 및 뼈, 치과용 크라운, 기타 의료용 임플란트 제작에 사용될 수 있습니다.
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세라믹 시트 – 일반적으로 99.0% 알루미나 분말로 제작됩니다. 이 시트는 고온 특성을 갖추고 있어 습도가 높은 환경에서도 사용할 수 있습니다.
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전자제품 – 알루미나 분말은 우수한 열 및 전기 절연 특성을 가지고 있습니다. 고전압 절연체, 전기 인클로저 및 기판 제작에 사용될 수 있습니다.
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엔지니어링 세라믹 – 이러한 소재는 반도체 제조, CVD 공정, 포토리소그래피와 같이 더욱 기술적이고 진보된 응용 분야에 사용됩니다. 이러한 소재를 제작하려면 마모, 화학 반응, 열 변화에 대한 내구성을 갖춘 고순도 알루미나 분말이 필요합니다.
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충전재 – 알루미나 분말은 충전재 역할을 할 수 있습니다. 고무나 플라스틱과 같은 제품이 온도 변화와 변형에 잘 견디도록 도와줍니다.
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유리 - 알루미나 분말은 단단하고 압력에 강하기 때문에 유리를 방탄 및 깨지지 않게 만듭니다.
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실험실 장비 – 알루미나 분말은 녹는점이 높고 화학적으로 불활성입니다. 따라서 일반적으로 화합물을 분쇄하고 가열하는 데 사용되는 실험기구에 가장 적합합니다.
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군사적 사용 – 알루미나 분말은 제조에 사용됩니다 방탄복 방탄조끼에도 사용되는데, 그 이유는 본래 충격 흡수 능력이 뛰어나기 때문입니다.
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내화물 – 내화재료는 열충격 저항성과 높은 녹는점을 가져야 하며, 알루미나 분말은 이를 갖추고 있습니다.
알루미나 분말의 사용 방법
제조업에서 알루미나 세라믹사용할 알루미나 분말은 두 가지 요소, 즉 유형과 순도에 따라 달라집니다. 제품에 가장 적합한 것을 선택하는 것이 가장 좋습니다. 예를 들어, 제품의 경도를 매우 높이려면 소성 알루미나 분말을 사용하는 것이 좋습니다.
알루미나 분말의 각 유형과 순도를 자세히 알아보려면 아래 표를 참조하세요.
알루미나 분말의 종류
용도에 맞는 알루미나 분말만 사용하는 것이 좋습니다. 다행히 선택할 수 있는 주요 유형은 세 가지뿐이며, 각 유형은 다음 사항에 따라 달라집니다.
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철(Fe2O3), 실리카(SiO2), 소다(Na2O) 함량
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알루미나 분말의 순도 수준 및 생산에 사용되는 특정 특성
유형 |
설명 |
소성 알루미나 |
99.9%의 고순도 알루미나입니다. 알루미나 분말을 1050°C로 가열하여 수분과 불순물을 제거한 결과입니다. |
판상 알루미나 |
내열성, 강도, 밀도가 뛰어난 소결 소성 알루미나입니다. |
수화 알루미나 |
높은 녹는점으로 유명한 알루미나입니다. 색상과 접착력을 향상시켜 유약에 널리 사용됩니다. |
알루미나 분말의 순도 수준
알루미나 세라믹의 재료 구성에서 알루미나 분말 함량의 순도에 따라 함량이 달라지며, 각 함량은 고유한 용도를 가지고 있습니다.
물론, 제품에 사용하는 순도가 높을수록 품질이 더 좋다는 사실은 부인할 수 없습니다.
알루미나 세라믹 등급 순도표
여기를 클릭하세요 알루미나 등급에 대해 자세히 알아보세요.
순도 수준 |
용법 |
예제 응용 프로그램 |
99.9% 알루미나 |
다음 속성 중 하나 또는 여러 가지 조합이 필수적인 매우 중요한 응용 분야에만 사용됩니다. 기계적인 전기 같은 열의 부식 방지 |
핵 등급 절연체 플라즈마 에칭 구성 요소 |
99.8% 알루미나 |
일류 플라즈마 및 내화학성, 높은 유전 특성이 요구되는 응용 분야에 사용 |
반도체 |
99.7% 알루미나 |
다음이 필요한 애플리케이션에 사용됩니다. 1064나노미터에서의 98% 반사율 96%는 500~2000나노미터의 반사율을 보입니다. |
레이저 반사경 |
99.5% 알루미나 |
전기적 저항과 화학적 저항의 조합이 필요한 응용 분야에서 사용됨 |
반도체, 고정물 및 챔버 포함 |
99.0% 알루미나 |
경도와 저항성이 요구되는 응용 분야에 사용됨 |
회전 부품 화학용 왕복 펌프 |
98.6% 알루미나 |
가벼운 소재가 필요한 응용 분야에 사용 |
군용 차량의 장갑 |
97.6% 알루미나 |
다양한 온도에서 치수 및 전기적 안정성이 요구되는 응용 분야에 사용됨 |
레이저 부품 엑스레이 전기광학 장치 |
97.5% 알루미나 |
두꺼운 금속 코팅과 내마모성, 내화학성이 요구되는 응용 분야에 사용됨 |
저항기 네트워크 유전체층 지휘자 |
97.0% 알루미나 |
전기 절연이 필요한 응용 분야에 사용됨 |
엑스선관 의료기기용 절연 전자현미경 |
96.0% 알루미나 |
다음 속성의 조합이 필요한 애플리케이션에 사용됩니다. 전기 같은 화학적인 열의 기계적인 |
노즐, 전기 커넥터 하우징, 혈액 밸브 등 의료 기기 |
95.0% 알루미나 |
향상된 압축 및 굽힘 강도와 일류의 기밀성이 요구되는 응용 분야에 사용됩니다. |
세라믹-금속 피드스루 의료용 임플란트 군용 방탄복 |
94.0% 알루미나 |
망간 금속 코팅과 다음 특성을 추가해야 하는 응용 분야에 사용됩니다. 낮은 열팽창 유전율 높은 체적 저항률 내화학성 내마모성 |
베어링 코팅 압력 센서 전자관 |
92.0% 알루미나 |
밀도가 높고 다공성이 없어야 하는 응용 분야에 사용됨 |
전기 포장 분쇄 매체 |
지르코니아 강화 알루미나
지르코니아 강화 알루미나(ZTA)는 알루미나 분말과 10%–20% 지르코니아(산화지르코늄, ZrO2)를 결합한 특수 유형입니다.
지르코니아가 내장되어 있어 알루미나 매트릭스 복합재이렇게 하면 강도, 인성, 내마모성이 향상된 소재를 얻을 수 있습니다. 고순도 알루미나 분말로 만든 것보다 훨씬 뛰어납니다.
알루미나 분말을 실용적인 재료로 만든 특성
지금까지 알루미나 세라믹의 품질에 대해 살펴보았습니다. 그렇다면 알루미나 분말에는 이러한 세라믹을 마모, 부식, 고온 및 화학 물질에 대한 내성을 부여하는 어떤 성분이 들어 있을까요?
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밀도 - 알루미나 분말은 나노미터 단위로 분쇄되어 소성 후 입자 크기가 3~5 미크론이 되도록 합니다. 이를 통해 알루미나 세라믹의 기공이 줄어들어 밀도가 높아지고, 결과적으로 최적의 마모 표면을 얻을 수 있습니다.
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고온 저항성 – 금속과 달리 알루미나 분말은 고온에서도 그 특성을 유지합니다. 산화 및 환원 환경에서는 최대 1650°C, 진공 환경에서는 최대 2000°C까지 견딜 수 있습니다.
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내마모성 – 알루미나 분말은 본질적으로 단단하여 로크웰 경도계로 Hra80~90의 경도를 보입니다. 따라서 내마모성이 뛰어나 알루미나 세라믹이 쉽게 마모되지 않습니다.
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내화학성 – 알루미나 분말은 화학적으로 불활성이므로 용매와 같은 물질은 알루미나 세라믹에 큰 영향을 미치지 않습니다.
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기계식 – 알루미나 분말은 고유의 경도로 인해 응력과 변형을 견딜 수 있습니다. 또한, 알루미나 세라믹에서 알루미나 분말의 순도가 높을수록 기계적 특성이 향상됩니다.
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유전체 – 알루미나 분말은 알루미나 세라믹이 유전 손실 없이 전자기파 전압을 견딜 수 있도록 도와줍니다. 이러한 특성은 절연 재료 생산에 이상적입니다.
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열 – Al2O3 분말은 고온에 적응할 수 있기 때문에 높은 저항성을 가지고 있습니다. 열전도도. 알루미나 세라믹에 대한 열충격의 영향은 최소화됩니다.
자주 묻는 질문
알루미나 분말을 사용하는 것이 안전한가요?
네. 알루미나 분말은 건강이나 생명에 직접적인 위험은 없습니다. 하지만 흡입하거나 눈이나 피부에 닿지 않도록 주의해야 합니다. 그렇지 않으면 호흡기 질환과 눈 및 피부 자극을 유발할 수 있습니다.자세한 내용은 PubChem에서 읽어보세요.)
따라서 안전을 확보하려면 안전 지침을 따르고 적절한 개인 보호 장비를 착용하는 것이 가장 좋습니다.
알루미나 분말은 알루미나 세라믹과 동일합니까?
아니요. 알루미나 분말(산화 알루미늄, Al2O3)은 알루미나 세라믹을 만드는 물질입니다.
알루미나 분말은 알루미늄 분말과 같은가요?
아니요. 두 제품의 가장 큰 차이점은 화학 물질에 반응하는 능력입니다. Al2O3 분말은 화학적 불활성이 높아 안정적이고 부식에 강합니다.
알루미늄 분말반면, 은 금속 알루미늄(Al)으로 이루어져 있어 공기에 노출되면 산화됩니다. 산화된 층은 산화 피막을 형성하여 내식성을 향상시킵니다.
결론
알루미나 분말은 다양한 산업 분야에 사용되는 유연한 물질입니다. 각 용도는 알루미나 세라믹이 제대로 기능하도록 특정 종류와 순도로 제작됩니다.
예를 들어, 실험용품을 제조한다고 가정해 보겠습니다. 최적의 열적 및 화학적 특성을 얻기 위해 순도 99.0% 이상을 사용합니다.
출처:
CID 9989226, 산화 알루미늄에 대한 PubChem 화합물 요약