алуминиев прах

Алуминиевият оксид на прах е незаменим основен и пълнителен материал в нанокомпозитите, а също така служи като важен носител за промишлени катализатори. Порестият сажди е неразделна съставка в козметичните продукти благодарение на гъстата си консистенция и способността си да абсорбира замърсявания, като същевременно служи за основа на корунда – абразив, използван за полиране на скъпоценни камъни.

Характеристики

Алуминиевият прах се получава чрез калциниране на алуминиев хидроксид при високи температури с цел отстраняване на водата и получаване на алуминиев оксид, след което се подлага на допълнителна обработка за получаване на различни форми с различни свойства и приложения.

В зависимост от сорта си, алуминиевият оксид може да варира по текстура от фина до груба и да притежава различни степени на химическа чистота и повърхностна площ. Сортовете с много ниско съдържание на примеси се наричат алуминиев оксид с висока чистота (HPA), докато тези с изключително голяма повърхностна площ се наричат гранулиран алуминиев оксид (GA) и се характеризират с по-ниска степен на чистота.

Фините прахове от алуминиев оксид се използват в полиращи смеси и като носители за катализатори, както и като пълнител в производството на пластмаси и каучук. Освен това алуминиевият оксид с висока чистота се използва при производството на сапфирни субстрати за електронни устройства, както и с метално покритие за употреба в съединения за спояване при висока температура – накратко, той има многобройни приложения и действа като отличен електрически изолатор.

Алуминият може да се използва и като защитно покритие върху промишлени продукти и машини, като помага за предпазването им от износване. Благодарение на своята изключителна твърдост и якост, алуминият е идеален материал за керамични изолатори и субстрати, а термичната му способност и високата точка на топене го правят полезен при производството на огнеупорни продукти, използвани в приложения като нефтохимическа преработка, производство на цимент, изгаряне на отпадъци и производство на желязо и стомана. Алуминият може дори да се смесва със стъкло, за да се повиши якостта.

Приложения

Прахът от алумина се използва при производството на голямо разнообразие от промишлени продукти, като например керамика, металургия, електроника и производство на катализатори. Благодарение на своите термични, химични и механични свойства, алуминият е идеален материал за огнеупорни материали, шлифовъчни дискове и приложения, изискващи износоустойчивост, както и ниски нива на триене, което го прави подходящ за нанокомпозити с изисквания за биосъвместимост.

Благодарение на високата си точка на топене и термична устойчивост, алуминиевият оксид се използва широко в производството на електрически устройства и полупроводници. Освен това той се използва в радиаторите като основен компонент за отвод на топлината, генерирана от електронните компоненти, а ниското му триене и изолационните му свойства го правят отличен избор за създаване на износоустойчиви покрития.

Калцинираният алуминиев оксид се използва широко в нефтохимическата промишленост за производството на керамични проппантни материали, които се прилагат при операции по хидравлично разбиване, за да поддържат пукнатините отворени по време на процеса (фракинг), като по този начин улесняват извличането на въглеводороди от подземните залежи.

Чистият алуминиев оксид (99%) се използва широко за производството на детайли за машини и съоръжения, които трябва да са устойчиви на абразия, като същевременно осигуряват ефективна изолация срещу шум и радиация. Често срещани приложения на този материал са валове, лагери, уплътнителни шайби и бутала на помпи, работещи с химикали, както и лазерни компоненти, електрооптични устройства, сензори за дебитомери и рентгенова апаратура.

Алуминият може да се транспортира с камиони или ремаркета, специално оборудвани за превоз на тежки товари, с железопътен транспорт, с товарни кораби или с всякакви други средства, предназначени за превоз на сухи насипни товари като алуминий.

Производство

Алуминият е незаменим материал в много области на приложение, като например абразиви, спечени продукти, материали за плазмено нанасяне и пълнители. Освен това алуминият се използва и под формата на монокристали, носители за катализатори и флуоресцентни вещества. Някои приложения на алуминия изискват висока чистота и тясно разпределение на размера на частиците, докато други изискват специфични форми; например керамичните филтри, използвани в електроцентрали на въглища, трябва да съдържат алуминиев оксид с диаметър 100 микрона, а филтрите за тръбопроводи за димни газове изискват цилиндрично оформен прах с диаметър 100 микрона за оптимална употреба.

По-голямата част от алуминиевия оксид се произвежда чрез процеса на Байер, при който като суровина се използва боксит – минерал от земните недра. Изкопан от земята и транспортиран до заводите за алуминиев оксид, където се разтваря във водни разтвори на хидроксид и се филтрира, част от алуминиевия оксид след това се изпраща към алуминиеви топилни, където се електролизира до метален алуминий; останалите части се калцинират за различни керамични продукти като изолатори, огнеупорни материали и абразиви, както и костни импланти, костни/зъбни импланти, лабораторна апаратура и огнеупорни облицовки за лабораторни пещи.

Алуминият е суровина, което означава, че цената му се променя ежедневно в зависимост от търсенето и предлагането. Производителите следят отблизо тази цена, за да коригират съответно производствените си разходи, като обикновено го транспортират на едро с камиони или железопътни вагони; в зависимост от разстоянието и необходимата скорост на превоза той може да се доставя и с кораб.

Тестване

Алуминият е една от най-широко използваните инженерни керамики. Благодарение на своите свойства той е твърд, химически инертен и устойчив при високи температури, което прави алуминиевият прах идеален за производството на износоустойчиви материали и огнеупорни продукти за различни приложения. Алуминият притежава също така изолационни и електрически свойства; видовете с висока чистота могат дори да се използват като разделители между аноди и катоди, за да се избегне късо съединение между тези батерии.

Алуминият е също така основна суровина при производството на силициеви пластини за микрочипове и електронни устройства, а благодарение на своята термична устойчивост, високите точки на кипене и топене и отличните си проводими свойства, той служи като основна съставка при производството на светодиоди (LED).

Настоящото изобретение описва метод за измерване на примесите в проба от алуминиев оксид на прах. За тази цел пробата от алуминиев оксид се облъчва с рентгенов лъч, след което се регистрират ъгълът на дифракция и интензитетът за целите на измерването. Впоследствие може да се изчисли решетъчната константа и да се установи взаимовръзката между нея и съдържанието на примеси в пробата от алуминиев оксид на прах.