Pó de Alumina: Onde, Como e Por que é Usado

O pó de alumina, também conhecido como óxido de alumínio (Al2O3), é uma substância branca e cristalina feita de refino de minério de bauxita. É o principal componente na fabricação de cerâmicas de alumina para diversas aplicações industriais devido às suas propriedades inatas, como resistência ao desgaste.

Pó de alumina de alta pureza para aplicações cerâmicas e industriais avançadas.

Links rápidos

Aplicações industriais do pó de alumina
Como o pó de alumina é usado
Características que tornaram o pó de alumina um material viável
Perguntas frequentes
Conclusão

Aplicações industriais do pó de alumina

O pó de Al2O3 é uma substância versátil com diversas aplicações industriais. A cerâmica de alumina produzida a partir dele apresentará qualidades de alto desempenho (mais sobre isso na seção posterior deste artigo).

Abaixo estão listadas algumas das aplicações do pó de alumina:

Abrasivos – O pó de alumina, especialmente os de alta pureza, pode resistir à abrasão, o que o torna perfeito para produtos abrasivos, como meios de moagem e lixas.
Material Biomédico – As cerâmicas feitas de pó de alumina apresentam grande biocompatibilidade, o que permite seu uso na fabricação de articulações e ossos artificiais, coroas dentárias e outros implantes médicos.
Placas Cerâmicas – Geralmente feitas de pó de alumina 99,0%. Essas chapas têm capacidade para altas temperaturas, o que permite seu uso em ambientes com alta umidade.
Eletrônicos – O pó de alumina possui boas propriedades de isolamento térmico e elétrico. Pode ser usado para fabricar isoladores de alta tensão, invólucros e substratos elétricos.
Cerâmicas de Engenharia – São utilizados em aplicações mais técnicas ou avançadas, como fabricação de semicondutores, processamento CVD e fotolitografia. Para sua fabricação, é necessário pó de alumina de alta pureza para resistir ao desgaste, às reações químicas e às mudanças térmicas.
Material de enchimento – O pó de alumina pode atuar como material de enchimento. Ele ajuda a garantir que produtos como borrachas e plásticos resistam a mudanças de temperatura e tensões.
Vidro - Como o pó de alumina é duro e resistente à pressão, ele torna o vidro à prova de balas e de estilhaços.
Material de laboratório – O pó de alumina tem alto ponto de fusão e é quimicamente inerte. Portanto, é mais adequado para materiais de laboratório normalmente usados para moer e aquecer compostos químicos.
Uso Militar – O pó de alumina é usado na fabricação armadura corporal e coletes à prova de balas porque suas propriedades inatas permitem que sejam absorventes de choque.
Refratários – Materiais refratários precisam ter resistência ao choque térmico e alto ponto de fusão, o que o pó de alumina possui.

Como o pó de alumina é usado

Na fabricação cerâmica de aluminaO pó de alumina que você usará depende de dois fatores: tipo e nível de pureza. É melhor escolher aqueles que são mais benéficos para o seu produto. Por exemplo, se você deseja que o produto seja extremamente duro, um pó de alumina calcinado é uma escolha plausível.

Você pode consultar as tabelas abaixo para saber mais sobre cada tipo e nível de pureza do pó de alumina.

Tipos de pó de alumina

Recomenda-se trabalhar apenas com o tipo de pó de alumina que atenda às especificações da sua aplicação. Felizmente, existem apenas 3 tipos principais disponíveis, que variam de acordo com o seguinte:

Seu teor de ferro (Fe2O3), sílica (SiO2) e soda (Na2O)
O nível de pureza do pó de alumina e as propriedades específicas utilizadas na sua produção

Tipos	Descrição
Alumina calcinada	Uma alumina de alta pureza, com 99,9%. Resultou do aquecimento do pó de alumina a 1050 °C para remover a água e as impurezas presentes.
Alumina tabular	Alumina calcinada sinterizada conhecida por sua resistência ao calor, resistência e densidade.
Alumina hidratada	Alumina conhecida por seu alto ponto de fusão. É popularmente usada em esmaltes porque pode realçar a cor e as qualidades adesivas.

Nível de pureza do pó de alumina

Estrutura química do pó de alumina (Al2O3), mostrando seu arranjo cristalino para aplicações industriais.

Os níveis variam de acordo com a pureza do pó de alumina na composição do material cerâmico de alumina. Cada um tem seu uso específico.

Mas é claro que não podemos negar que quanto maior o nível de pureza usado em seu produto, melhor será sua qualidade.

Material cerâmico de alumina de alto desempenho conhecido por sua durabilidade e resistência ao calor em aplicações industriais.

Tabela de pureza de grau cerâmico de alumina

Clique aqui para ler mais sobre os tipos de alumina.

Nível de Pureza	Uso	Exemplos de aplicações
Alumina 99,9%	Usado somente em aplicações altamente críticas onde uma ou uma combinação das seguintes propriedades é essencial: Mecânico Elétrica Térmico Resistente à corrosão	Isoladores de grau nuclear Componentes de gravação de plasma
Alumina 99,8%	Usado em aplicações que exigem resistência química e de plasma de primeira linha e altas propriedades dielétricas	Semicondutores
Alumina 99,7%	Usado em aplicações que exigem o seguinte: Refletância 98% a 1064 nanômetros Refletância 96% de 500–2000 nanômetros	Refletores de laser
Alumina 99,5%	Usado em aplicações que exigem uma combinação de resistência elétrica e química	Semicondutores, incluindo acessórios e câmaras
Alumina 99,0%	Utilizado em aplicações que exigem dureza e resistência	Componentes rotativos Bombas alternativas para produtos químicos
Alumina 98,6%	Usado em aplicações que exigem materiais leves	Blindagens em veículos militares
Alumina 97,6%	Utilizado em aplicações que exigem estabilidade dimensional e elétrica em temperaturas variáveis	Componentes do laser raios X Dispositivos eletro-ópticos
Alumina 97,5%	Usado em aplicações que exigem revestimentos metálicos espessos e resistência à abrasão e a produtos químicos	Redes de resistores Camadas dielétricas Condutores
Alumina 97.0%	Usado em aplicações que requerem isolamento elétrico	Tubos de raios X Isolamento para dispositivos médicos Microscópios eletrônicos
Alumina 96.0%	Usado em aplicações que exigem uma combinação das seguintes propriedades: Elétrica Químico Térmico Mecânico	Dispositivos médicos, como bicos, invólucros de conectores elétricos e válvulas sanguíneas
Alumina 95.0%	Utilizado em aplicações que exigem maior resistência à compressão e à flexão, bem como hermeticidade de primeira qualidade	Passagens de cerâmica para metal Implantes médicos armadura corporal militar
Alumina 94.0%	Utilizado em aplicações que exigem a adição de revestimento metálico de manganês e as seguintes propriedades: Baixa expansão térmica Constante dielétrica Resistividade de alto volume Resistente a produtos químicos Resistente à abrasão	Revestimentos de rolamentos Sensor de pressão Tubo de elétrons
Alumina 92.0%	Utilizado em aplicações que exigem que seja denso e não poroso	Embalagens elétricas Mídia de moagem

Alumina temperada com zircônia

A alumina temperada com zircônia (ZTA) é um tipo especial que combina pó de alumina com zircônia 10%–20% (óxido de zircônio, ZrO2).

Com zircônia embutida no compósito de matriz de alumina, o material resultante terá maior resistência, tenacidade e resistência ao desgaste. É muito melhor do que se fosse feito de pó de alumina de alta pureza.

Características que tornaram o pó de alumina um material viável

Até aqui, mencionamos a qualidade da cerâmica de alumina. Então, o que há no pó de alumina que torna essa cerâmica resistente ao desgaste, à corrosão, a altas temperaturas e a produtos químicos?

Densidade – O pó de alumina é moído em nanômetros para garantir que seu tamanho de grão fique entre 3 e 5 mícrons após a queima. Isso garante menos vazios na cerâmica de alumina, resultando em maior densidade, o que, por sua vez, leva a uma superfície de desgaste ideal.
Resistência a altas temperaturas – Ao contrário do metal, o pó de alumina mantém suas propriedades em altas temperaturas. Pode suportar até 1.650 °C em ambientes oxidantes e redutores e até 2.000 °C em ambientes de vácuo.
Resistência à abrasão – O pó de alumina é, por natureza, duro, apresentando dureza hra80-90 na escala de dureza Rockwell. Portanto, possui alta resistência à abrasão, garantindo que a cerâmica de alumina não se desgaste facilmente.
Resistência química – O pó de alumina é quimicamente inerte, então substâncias como solventes não terão muito efeito na cerâmica de alumina.
Mecânico – O pó de alumina suporta tensões e deformações devido à sua dureza inerente. Além disso, quanto maior a pureza do pó de alumina na cerâmica de alumina, maiores são suas características mecânicas.
Dielétrico – O pó de alumina ajuda a cerâmica de alumina a suportar tensões eletromagnéticas sem perdas dielétricas. Essa característica a torna ideal para a produção de materiais isolantes.
Térmico – Como o pó de Al2O3 pode se adaptar a altas temperaturas, ele tem alta resistência a condutividade térmica. O efeito do choque térmico na cerâmica de alumina será minimizado.

Perguntas frequentes

O pó de alumina é seguro para uso?

Sim. O pó de alumina não é imediatamente perigoso para a sua saúde ou vida. No entanto, você deve tomar cuidado para não inalá-lo ou entrar em contato com os olhos ou a pele. Caso contrário, causará problemas respiratórios e irritações nos olhos e na pele, respectivamente.Você pode ler mais sobre isso no PubChem.)

Portanto, para garantir sua segurança, é melhor seguir as diretrizes de segurança e usar equipamentos de proteção individual adequados.

Pó de alumina é o mesmo que cerâmica de alumina?

Não. O pó de alumina (óxido de alumínio, Al2O3) é a substância da qual as cerâmicas de alumina são feitas.

Pó de alumina é o mesmo que pó de alumínio?

Não. Um fator que os distingue é a sua capacidade de reagir a produtos químicos. O pó de Al2O3 possui alta inércia química, o que o torna estável e resistente à corrosão.

Pó de alumínio, por outro lado, é composto de alumínio metálico (Al), que oxida quando exposto ao ar. A camada oxidada formará uma película de óxido que aumentará sua resistência à corrosão.

Conclusão

O pó de alumina é uma substância flexível utilizada em diferentes aplicações industriais. Cada aplicação é feita com um tipo e pureza específicos, o que garante que a cerâmica de alumina funcione corretamente.

Por exemplo, se você estiver fabricando materiais de laboratório, usará um nível de pureza de 99,0% ou superior para obter propriedades térmicas e químicas ideais.