مسحوق الألومينا ليس منتجًا ذو مواصفات موحدة. فالصودا والمساحة السطحية هما اللتان تحددان وظائفه.

لا يزال المشترون يرسلون إلينا طلبات عروض أسعار لا تتضمن سوى عبارة “مسحوق الألومينا، 99%”. هذا الرقم يشير إلى أنه مادة Al₂O₃. لكنه لا يوضح ما إذا كان المسحوق سيتكلس عند 1550 درجة مئوية، أو سيُستخدم لتلميع سطح مانع التسرب، أو سيبقى في مصفوفة قابلة للصب ويرفض التكثيف. تبدأ المحادثة المفيدة بأربعة عناصر: الصودا، والمساحة السطحية النوعية، وحجم الجسيمات، ومدى تقدم عملية التكليس نحو الحالة ألفا.

تبدأ معظم المساحيق الصناعية في شكل هيدرات باير. نقوم بتكليسها، عادةً في نطاق يتراوح بين 1100 و1500 درجة مئوية، لإزالة الماء وتحويلها إلى α-Al₂O₃. وتحدد درجة حرارة التكليس حجم البلورات ومساحة السطح وفقًا لطريقة بيت (BET). يمكن أن يبلغ مؤشر BET للمسحوق المُكلس بشكل خفيف عدة أمتار مربعة لكل جرام، مع احتفاظه بمراحل انتقالية متبقية. أما الدرجة المُكلسة بشدة، فينخفض مؤشر BET فيها إلى ما بين 0.3 و2 م²/غرام، وتنتج بلورات أولية أكثر خشونة، ويكون معظمها من النوع ألفا. الألومينا التفاعلية هي النسخة المطحونة من هذه الفكرة: غالبًا ما يكون D50 حوالي 1–2 ميكرومتر، وBET في نطاق 1–5 م²/غرام، ونسبة ألفا عالية، ومصممة للتعبئة والتلبيد. وهذه أداة مختلفة عن المادة المكلسة غير المطحونة التي يبلغ D50 فيها 60–80 ميكرومتر.

الصودا هي الشوائب التي يقلل الناس من قيمتها. تتراوح نسبة الصودا في الكلس العادي بين 0.3 و0.5% من Na₂O. أما الصودا المنخفضة فتقترب من 0.05–0.15%. أما الصودا المنخفضة جدًّا فتقل عن 0.03%. ويعمل الصوديوم كمواد مذابة. وقد يكون ذلك مقبولاً في الطوب الحراري. أما في الأجزاء المعرضة للتآكل عالية المحتوى من الألومينا، أو الركائز، أو عازل شمعات الإشعال، فإن بقايا الصودا تؤدي إلى نمو الحبيبات، وانخفاض القوة، وتدمير الأداء الكهربائي. إذا كان يجب أن يكون الجزء أبيض اللون، وكثيفًا، وخاليًا من التشويش الكهربائي، فإننا لا نبدأ باستخدام درجة صودا عادية ونأمل أن يصلحها الفرن.

توزيع حجم الجسيمات هو النصف الآخر من عملية التعبئة. حيث يملأ مسحوق تفاعلي ناعم أحادي التوزيع المصفوفة. ويمكن أن يقلل الطحن الأوسع نطاقًا من احتياج مادة الصب إلى الماء إذا تم وضعه بين الركام اللوحي وأدق حبيبات المادة التفاعلية. إذا وضعت قيمة D90 خاطئة في المزيج السائل، فستحصل إما على صخرة لا تتخلص من الهواء أو على ملاط يستقر قبل أن يتم صبه. تهتم مساحيق التلميع بصلابة البلورات وحجمها أكثر من قابليتها للتلبيد. تعمل البلورات الخشنة المكلسة بقسوة على القطع. أما المواد الدقيقة المكلسة بلين، فتعمل على التشطيب. نفس التركيب الكيميائي على الكيس. وظائف متعاكسة.

كما يُطلب منا أحيانًا معاملة الحبيبات المدمجة والمواد اللوحية كما لو كانت مسحوقًا. لكنها ليست كذلك. فالألومينا المدمجة تُصهر ثم تُسحق. أما الحبيبات اللوحية فتُتُلبَّد عند درجة حرارة تتراوح بين 1800 و1900 درجة مئوية لتتحول إلى صفائح كثيفة، ثم تُسحق لتصبح حبيبات مجمعة. وهذه هي «الهياكل الأساسية» في المزيج. أما المساحيق المكلسة والتفاعلية فهي الجسيمات الدقيقة التي يجب أن تترابط.

إذا كنت تحدد مواصفات مسحوق الألومينا، فقم بتدوين قيم Na₂O وBET وD50/D90 ومحتوى ألفا ومعدل فقدان الوزن (LOI) في ورقة المواصفات قبل التفاوض على السعر. فمسحوق Al₂O₃ بنسبة 99.5% مع 0.4% من الصودا وقطر متوسط يبلغ 70 ميكرومتر لن يتصرف كمسحوق تفاعلي منخفض الصودا عند 1.5 ميكرومتر، مهما بدت نتائج التحليل متشابهة. فالفرن لا يزيل عيوب اختيار المسحوق غير المناسب. بل يجعل الخطأ دائمًا.