A alumina é o material cerâmico avançado mais utilizado. É amplamente utilizada em engenharia de fabricação e eletrodomésticos. É um material cerâmico de baixo custo com algumas propriedades excepcionais.
As propriedades mais importantes da alumina são dureza extrema, alto ponto de fusão, alta densidade, alta condutividade térmica, excelente capacidade de isolamento e inércia.
Este artigo ajudará você a aprender todas essas propriedades da alumina em detalhes. Vamos começar.
O que é Alumina?
Vamos dar uma olhada rápida no que é alumina antes de revelar suas propriedades. Isso ajudará você a entender melhor as propriedades da alumina.
Alumina é um material cerâmico popular conhecido como óxido de alumínio (Al2O3) ou alcóxido.
As matérias-primas da alumina são rubi e safira, disponíveis na natureza. Essa alumina bruta é processada em um sistema chamado processo Bayer.
Depois, ele é usado em diversas indústrias como elemento cerâmico para fabricar diferentes itens.
Quais são as propriedades importantes da alumina?
O óxido de alumínio, ou alumina, possui diversas propriedades especiais, tornando-o um material cerâmico amplamente utilizado. A seguir, as propriedades mais importantes da alumina.
1.Alto ponto de fusão: A alumina cerâmica tem um ponto de fusão em torno de 2072°C (graus Celsius). Ela pode tolerar temperaturas extremas para esse alto ponto de fusão.
Um ponto de fusão alto é o calor necessário para derreter um material do estado sólido para o líquido. Normalmente, qualquer material com temperatura de fusão acima de 700 graus Celsius é considerado um ponto de fusão alto.
Por esse motivo, a cerâmica de alumina para engenharia industrial é amplamente utilizada em fornos e estufas.
2.Densidade: A alumina tem uma alta densidade de cerca de 3,9 g/cm3.
A densidade de um material é definida como sua massa em gramas dividida pelo seu volume em centímetros cúbicos. Portanto, a unidade de densidade é grama/centímetro cúbico ou g/cm³. Ela representa que a densidade de um material é inversamente proporcional ao seu volume.
A cerâmica de alumina é uma partícula fina sem espaços ocos em sua estrutura; a ausência de espaços holográficos significa maior densidade. Por isso, é utilizada como elemento na fabricação de equipamentos abrasivos.
3.Dureza: A alumina cerâmica é o segundo material mais duro depois do diamante, com uma escala de Mohs de 9. A escala de Mohs é uma unidade de medida de dureza que varia de 1 a 10. O nome da unidade foi retirado do mineralogista alemão Friedrich Mohs.
No entanto, a dureza é a capacidade de um material resistir à deformação. A alumina cerâmica industrial pode suportar qualquer arranhão e amassado.
É possível arranhar os componentes cerâmicos de alumina usando apenas o diamante. Nenhum outro material pode raspá-lo.
4.Resistência à compressão: A alumina tem uma resistência à compressão de 3000 MPa (Mega Pascal). Megapascal é a unidade de medida de pressão mais utilizada em ciência e engenharia.
Um MPa (megapascal) = Um milhão de pascais.
Resistência à compressão significa a capacidade de um material suportar tensões. É a propriedade mecânica mais essencial para materiais estruturais rígidos.
A alumina pode resistir à quebra em estados de alta compressão, proporcionando alta resistência à compressão.
5.Resistência à corrosão: A alumina é altamente resistente à corrosão e ao desgaste. Resistência à corrosão é a capacidade de um material resistir à deterioração e à decomposição química em um ambiente corrosivo.
Corrosão é um dano que geralmente ocorre devido à oxidação e reações químicas. Ao selecionar um material para fabricar produtos resistentes à corrosão, você deve escolher um com alta resistência à corrosão.
Portanto, o óxido de alumínio é usado para fabricar corpos de bombas, impulsores de bombas, protetores de rosca, dosímetros, etc.
6.Resistência química: Al2O3(alumina) é resistente a reações químicas. Não atua em reações químicas, mesmo em ambientes químicos altamente reativos.
Resistência química é definida como a capacidade de um material de resistir a qualquer reação química. O Al2O3 não realiza reações químicas mesmo em contato com ácidos, bases e álcalis altamente reativos.
Al2O3 é um material popular para as indústrias de saúde, aeroespacial e automotiva por essa propriedade.
7.Resistência elétrica: A alumina cerâmica possui uma alta resistência elétrica de cerca de 1×10^14 ohm centímetro (Ω-cm). Por outro lado, apresenta baixíssima condutividade elétrica em altas temperaturas e frequências. Pode obstruir o fluxo de eletricidade e garantir a segurança elétrica.
A alumina também pode evitar a perda de energia devido a essa característica resistiva. Por esse motivo, componentes cerâmicos de alumina têm inúmeras aplicações nos setores elétrico e eletrônico.
Placas de cerâmica de alumina são elementos essenciais de transformadores, linhas de energia e aparelhagens de manobra, que são equipamentos vitais para sistemas de geração e distribuição de energia.
Outro uso popular da alumina é em placas de circuitos eletrônicos e substratos para criar separação entre os elementos condutores.
Ele também tem aplicações na produção de velas de ignição, elementos de aquecimento, fornos de micro-ondas e sistemas de radar.
8.Rigidez dielétrica: A alumina possui uma alta rigidez dielétrica de 400 CA-kV/mm. CA e kV representam quilovolts de corrente alternada. A rigidez dielétrica é definida como a tensão máxima no material antes da ruptura, dividida pela sua espessura em milímetros.
É a medida da rigidez dielétrica de qualquer substância isolante. Quanto maior a rigidez dielétrica de um material, maior sua capacidade de isolamento elétrico.
Perguntas frequentes
Quais são as propriedades físicas da alumina?
As propriedades físicas da alumina são aparência, cor, tamanho e formato dos grãos, pureza e dureza.
Alumina é cerâmica?
Sim, a alumina é uma cerâmica popular.
Como definir alumina?
A alumina é um material sólido cristalino composto por diferentes rochas e argilas. É um dos materiais cerâmicos de maior impacto, utilizado na fabricação de semicondutores, substratos eletrônicos, peças automotivas, etc.
A composição química da alumina é de dois átomos de alumínio e três de oxigênio. Daí a fórmula: Al2O3.
Quais são as propriedades mecânicas da alumina?
As propriedades mecânicas da alumina são resistência mecânica, dureza, resistência à compressão, resistência à corrosão, ductilidade, elasticidade e resistência ao desgaste.
Qual é o significado da alumina?
A alumina cerâmica também é conhecida como um material cerâmico industrial avançado. Ela tem um enorme impacto na fabricação de equipamentos e máquinas industriais e de engenharia modernos. É um elemento cerâmico ecologicamente correto e de baixo custo.
A alumina é o elemento-chave das bases de circuitos elétricos, sensores, transformadores, aparelhagens de manobra, tubos de laser, tubos de termopares, blindagem balística, vidros à prova de balas, etc.
Quais são as propriedades elétricas da alumina?
As propriedades elétricas da alumina referem-se à alta resistividade, alta rigidez dielétrica e baixa condutividade.
Quais são as propriedades químicas da alumina?
Inércia, resistividade química e anfotericidade são as propriedades químicas básicas da alumina.
Conclusão sobre as propriedades importantes da alumina:
O conhecimento sobre as importantes propriedades da alumina ajudará você a se destacar em suas áreas profissionais. Aprender as diferentes propriedades da alumina é a base de sua aplicação como elemento cerâmico de engenharia.
Esta habilidade orientará você sobre como fabricar e usar produtos de qualidade premium com alumina cerâmica.
Esperamos que você tenha gostado da leitura do artigo. Obrigado.