Proszek tlenku glinu, znany również jako tlenek glinu (Al2O3), to biała, krystaliczna substancja wytwarzana z rafinacja rudy boksytowejJest głównym składnikiem ceramiki glinowej wykorzystywanej w różnych zastosowaniach przemysłowych ze względu na swoje naturalne właściwości, takie jak odporność na zużycie.
Szybkie linki
- Zastosowania przemysłowe proszku tlenku glinu
- Jak stosować proszek tlenku glinu
- Cechy, które sprawiły, że proszek tlenku glinu stał się materiałem nadającym się do wykorzystania
- Często zadawane pytania
- Wniosek
Zastosowania przemysłowe proszku tlenku glinu
Proszek Al2O3 to wszechstronna substancja o licznych zastosowaniach przemysłowych. Ceramika glinowa, którą z niego wytworzysz, będzie charakteryzować się wysokimi właściwościami użytkowymi (więcej na ten temat w dalszej części artykułu).
Poniżej wymieniono niektóre zastosowania proszku tlenku glinu:
-
Materiały ścierne – Proszek tlenku glinu, zwłaszcza ten o wysokiej czystości, jest odporny na ścieranie, dzięki czemu doskonale nadaje się do materiałów ściernych, takich jak materiały ścierne i papier ścierny.
-
Materiał biomedyczny – Ceramika na bazie proszku tlenku glinu charakteryzuje się wysoką biozgodnością. Dzięki temu może być stosowana do produkcji sztucznych stawów i kości, koron zębowych i innych implantów medycznych.
-
Płyty ceramiczne – Zazwyczaj wykonane z proszku tlenku glinu 99.0%. Arkusze te charakteryzują się wysoką odpornością na temperaturę, co pozwala na ich stosowanie w środowiskach o wysokiej wilgotności.
-
Elektronika – Proszek tlenku glinu ma dobre właściwości termoizolacyjne i elektroizolacyjne. Może być stosowany do produkcji izolatorów wysokiego napięcia, obudów i podłoży elektrycznych.
-
Ceramika inżynieryjna – Są one wykorzystywane w bardziej technicznych i zaawansowanych zastosowaniach, takich jak produkcja półprzewodników, obróbka CVD i fotolitografia. Do ich produkcji potrzebny jest proszek tlenku glinu o wysokiej czystości, aby był odporny na zużycie, reakcje chemiczne i zmiany temperatury.
-
Materiał wypełniający – Proszek tlenku glinu może pełnić funkcję wypełniacza. Pomaga zapewnić, że produkty takie jak guma i tworzywa sztuczne będą odporne na zmiany temperatury i naprężenia.
-
Szkło - Ponieważ proszek tlenku glinu jest twardy i odporny na ciśnienie, sprawia, że szkło staje się kuloodporne i nietłukące.
-
Sprzęt laboratoryjny – Proszek tlenku glinu ma wysoką temperaturę topnienia i jest chemicznie obojętny. Dlatego najlepiej nadaje się do sprzętu laboratoryjnego używanego zazwyczaj do mielenia i podgrzewania związków chemicznych.
-
Zastosowanie wojskowe – Proszek tlenku glinu jest stosowany w produkcji kamizelka kuloodporna i kamizelek kuloodpornych, ponieważ ma właściwości amortyzujące.
-
Materiały ogniotrwałe – Materiały ogniotrwałe muszą wykazywać odporność na szok termiczny i wysoką temperaturę topnienia. Takie cechy ma proszek tlenku glinu.
Jak stosować proszek tlenku glinu
W produkcji ceramika glinowaWybór proszku tlenku glinu, którego użyjesz, zależy od dwóch czynników: rodzaju i stopnia czystości. Najlepiej wybrać te, które będą najbardziej korzystne dla Twojego produktu. Na przykład, jeśli chcesz, aby produkt był wyjątkowo twardy, rozsądnym wyborem będzie kalcynowany proszek tlenku glinu.
Aby dowiedzieć się więcej o poszczególnych rodzajach i poziomach czystości proszku tlenku glinu, zapoznaj się z tabelami poniżej.
Rodzaje proszku tlenku glinu
Zaleca się stosowanie wyłącznie proszku tlenku glinu, który odpowiada specyfikacjom danego zastosowania. Na szczęście do wyboru są tylko 3 główne rodzaje, które różnią się w zależności od następujących czynników:
-
Zawartość żelaza (Fe2O3), krzemionki (SiO2) i sody (Na2O)
-
Stopień czystości proszku tlenku glinu i specyficzne właściwości stosowane w jego produkcji
Typy |
Opis |
Glin kalcynowany |
Bardzo czysty tlenek glinu o gęstości 99,9%. Powstał w wyniku podgrzania proszku tlenku glinu do 1050°C w celu usunięcia wody i zanieczyszczeń. |
Tlenek glinu płytkowy |
Spiekany kalcynowany tlenek glinu znany ze swojej odporności na ciepło, wytrzymałości i gęstości. |
Uwodniony tlenek glinu |
Tlenek glinu znany ze swojej wysokiej temperatury topnienia. Jest popularny w szkliwach, ponieważ poprawia kolor i właściwości adhezyjne. |
Poziom czystości proszku tlenku glinu
Poziomy różnią się w zależności od czystości proszku tlenku glinu w składzie ceramiki glinowej. Każdy z nich ma swoje specyficzne zastosowanie.
Ale oczywiście nie możemy zaprzeczyć, że im wyższy stopień czystości zastosowany w produkcie, tym lepsza jest jego jakość.
Tabela czystości ceramiki glinowej
Kliknij tutaj aby dowiedzieć się więcej o gatunkach tlenku glinu.
Poziom czystości |
Stosowanie |
Przykładowe zastosowania |
Tlenek glinu 99,9% |
Stosowane wyłącznie w zastosowaniach o krytycznym znaczeniu, w których niezbędna jest jedna lub kombinacja następujących właściwości: Mechaniczny Elektryczny Termiczny Odporny na korozję |
Izolatory klasy jądrowej Elementy trawione plazmowo |
Tlenek glinu 99,8% |
Stosowany w zastosowaniach wymagających najwyższej odporności na plazmę i substancje chemiczne oraz wysokich właściwości dielektrycznych |
Półprzewodniki |
Tlenek glinu 99,7% |
Stosowany w aplikacjach wymagających następujących elementów: Współczynnik odbicia 98% przy 1064 nanometrach Odbicie 96% w zakresie 500–2000 nanometrów |
Odbłyśniki laserowe |
Tlenek glinu 99,5% |
Stosowany w zastosowaniach wymagających połączenia odporności elektrycznej i chemicznej |
Półprzewodniki, w tym osprzęt i komory |
99,0% tlenek glinu |
Stosowany w zastosowaniach wymagających twardości i wytrzymałości |
Elementy obrotowe Pompy tłokowe do chemikaliów |
Tlenek glinu 98,6% |
Stosowany w zastosowaniach wymagających lekkich materiałów |
Pancerze w pojazdach wojskowych |
Tlenek glinu 97,6% |
Stosowany w zastosowaniach wymagających stabilności wymiarowej i elektrycznej w zmiennych temperaturach |
Komponenty laserowe Promienie rentgenowskie Urządzenia elektrooptyczne |
Tlenek glinu 97,5% |
Stosowany w zastosowaniach wymagających grubych powłok metalowych oraz odporności na ścieranie i działanie substancji chemicznych |
Sieci rezystorowe Warstwy dielektryczne Dyrygenci |
97.0% tlenek glinu |
Stosowany w zastosowaniach wymagających izolacji elektrycznej |
Lampy rentgenowskie Izolacja urządzeń medycznych Mikroskopy elektronowe |
96.0% tlenek glinu |
Stosowany w aplikacjach wymagających połączenia następujących właściwości: Elektryczny Chemiczny Termiczny Mechaniczny |
Urządzenia medyczne, takie jak dysze, obudowy złączy elektrycznych i zastawki krwi |
95.0% tlenek glinu |
Stosowane w zastosowaniach wymagających zwiększonej wytrzymałości na ściskanie i zginanie, a także najwyższej klasy hermetyczności |
Przepusty ceramika-metal Implanty medyczne Kamizelka kuloodporna wojskowa |
94.0% tlenek glinu |
Stosowany w zastosowaniach wymagających dodania powłoki metalicznej z manganu i następujących właściwości: Niska rozszerzalność cieplna Stała dielektryczna Wysoka rezystywność objętościowa Odporny na chemikalia Odporny na ścieranie |
Powłoki łożyskowe Czujnik ciśnienia Lampa elektronowa |
92.0% tlenek glinu |
Stosowany w zastosowaniach wymagających gęstości i nieporowatości |
Opakowania elektryczne Środki mielące |
Tlenek glinu hartowany cyrkonem
Tlenek glinu wzmocniony cyrkonem (ZTA) to specjalny rodzaj tlenku glinu łączący proszek glinu z tlenkiem cyrkonu 10%–20% (ZrO2).
Z cyrkoniami osadzonymi w kompozyt z matrycą glinowąOtrzymany materiał będzie miał zwiększoną wytrzymałość, twardość i odporność na zużycie. Jest o wiele lepszy niż gdyby był wykonany z wysoce czystego proszku tlenku glinu.
Cechy, które sprawiły, że proszek tlenku glinu stał się materiałem nadającym się do wykorzystania
Do tej pory wspomnieliśmy o jakości ceramiki glinowej. Co zatem znajduje się w proszku glinowym, co sprawia, że ceramika ta jest odporna na zużycie, korozję, wysokie temperatury i chemikalia?
-
Gęstość – Proszek tlenku glinu jest mielony do nanometrów, aby zapewnić, że jego wielkość ziarna po wypaleniu wynosi od 3 do 5 mikronów. Zapewnia to mniej pustych przestrzeni w ceramice tlenku glinu, co przekłada się na większą gęstość, a to z kolei prowadzi do optymalnej powierzchni ściernej.
-
Odporność na wysoką temperaturę – W przeciwieństwie do metalu, proszek tlenku glinu zachowuje swoje właściwości w wysokich temperaturach. Wytrzymuje temperatury do 1650°C w środowiskach utleniających i redukujących oraz do 2000°C w warunkach próżni.
-
Odporność na ścieranie – Proszek tlenku glinu jest z natury twardy, osiągając twardość HRA 80-90 w skali Rockwella. Dzięki temu charakteryzuje się wysoką odpornością na ścieranie, co gwarantuje, że ceramika tlenku glinu nie ulegnie łatwemu zużyciu.
-
Odporność chemiczna – Proszek tlenku glinu jest chemicznie obojętny, więc substancje takie jak rozpuszczalniki nie będą miały większego wpływu na ceramikę tlenku glinu.
-
Mechaniczny – Proszek tlenku glinu wytrzymuje naprężenia i odkształcenia dzięki swojej naturalnej twardości. Ponadto, im wyższa czystość proszku tlenku glinu w ceramice tlenku glinu, tym lepsze są jego właściwości mechaniczne.
-
Dielektryk – Proszek tlenku glinu może pomóc ceramice glinowej wytrzymać napięcie elektromagnetyczne bez strat dielektrycznych. Ta właściwość sprawia, że idealnie nadaje się do produkcji materiałów izolacyjnych.
-
Termiczne – Ponieważ proszek Al2O3 może przystosować się do wysokich temperatur, charakteryzuje się dużą odpornością na przewodność cieplna. Wpływ szoku termicznego na ceramikę glinową zostanie zminimalizowany.
Często zadawane pytania
Czy proszek tlenku glinu jest bezpieczny w użyciu?
Tak. Proszek tlenku glinu nie stanowi bezpośredniego zagrożenia dla zdrowia ani życia. Należy jednak uważać, aby go nie wdychać ani nie dopuścić do kontaktu z oczami lub skórą. W przeciwnym razie może on powodować problemy z oddychaniem oraz podrażnienia oczu i skóry.Więcej na ten temat możesz przeczytać na stronie PubChem.)
Aby więc zadbać o swoje bezpieczeństwo, należy przestrzegać wytycznych bezpieczeństwa i nosić odpowiedni sprzęt ochrony osobistej.
Czy proszek tlenku glinu to to samo, co ceramika tlenku glinu?
Nie. Proszek tlenku glinu (Al2O3) to substancja, z której wytwarza się ceramikę glinową.
Czy proszek tlenku glinu to to samo, co proszek aluminiowy?
Nie. Jednym z czynników, który je wyróżnia, jest ich zdolność do reagowania na substancje chemiczne. Proszek Al2O3 charakteryzuje się wysoką obojętnością chemiczną, co czyni go stabilnym i odpornym na korozję.
Proszek aluminiowyZ drugiej strony, jest wykonany z metalicznego aluminium (Al), które utlenia się pod wpływem powietrza. Warstwa utleniona tworzy warstwę tlenku, która zwiększa jego odporność na korozję.
Wniosek
Proszek tlenku glinu to elastyczna substancja wykorzystywana w różnych zastosowaniach przemysłowych. Każda aplikacja jest wykonana z określonego rodzaju i o określonej czystości, co gwarantuje prawidłowe funkcjonowanie ceramiki tlenku glinu.
Na przykład, produkujesz sprzęt laboratoryjny. Użyjesz czystości 99.0% lub wyższej, aby uzyskać optymalne właściwości termiczne i chemiczne.
Źródła:
Wydajność i zalety tlenku glinu
Podsumowanie związku PubChem dla CID 9989226, tlenek glinu
Produkcja tlenku glinu – przegląd
Tlenek glinu: procesy i zastosowania
Tlenek glinu – struktura, właściwości, znaczenie i zastosowania.
Przemysłowe zastosowania tlenku glinu