práškový oxid hlinitý

Práškový oxid hlinitý je nepostradatelným jádrem a plnivem nanokompozitů a slouží také jako důležitá podpůrná sloučenina pro průmyslové katalyzátory. Porézní saze jsou díky své husté konzistenci a schopnosti absorbovat nečistoty nedílnou součástí kosmetických výrobků a slouží jako základ korundu, brusiva používaného k leštění drahých kamenů.

Charakteristika

Práškový oxid hlinitý vzniká kalcinací hydroxidu hlinitého při vysokých teplotách za účelem odstranění vody a vzniku oxidu hlinitého, který se dále zpracovává a vyrábí se z něj různé formy s různými vlastnostmi a použitím.

V závislosti na kvalitě může mít oxid hlinitý různou strukturu od jemné po hrubou a různé úrovně chemické čistoty a povrchu. Třídy s velmi nízkým obsahem nečistot jsou známé jako vysoce čistý oxid hlinitý (HPA), zatímco třídy s extrémně velkým povrchem jsou známé jako zrnitý oxid hlinitý (GA) s nižším stupněm čistoty.

Jemný práškový oxid hlinitý lze nalézt v lešticích směsích a materiálech na podporu katalyzátorů a také se používá jako plnivo při výrobě plastů a pryže. Kromě toho se vysoce čistý oxid hlinitý používá při výrobě safírových substrátů pro elektronická zařízení a také se pokovuje pro použití ve vysokoteplotních pájecích sestavách - zkrátka má mnohostranné využití a funguje jako vynikající elektrický izolant.

Hliník lze také použít jako ochranný povlak na průmyslové výrobky a stroje, které pomáhá chránit před otěrem. Díky své vynikající tvrdosti a pevnosti je oxid hlinitý ideálním keramickým izolátorem a substrátem, stejně jako díky tepelné kapacitě a vysokému bodu tání je užitečný při výrobě žáruvzdorných výrobků používaných v aplikacích, jako je petrochemické zpracování, výroba cementu, spalování odpadu a výroba železa a oceli. Hliník může být dokonce smíchán se sklem pro zvýšení pevnosti.

Aplikace

Práškový oxid hlinitý se používá při výrobě široké škály průmyslových výrobků, jako je keramika, metalurgie, elektronika a výroba katalyzátorů. Díky svým tepelným, chemickým a mechanickým vlastnostem je oxid hlinitý ideálním materiálem pro žáruvzdorné materiály, brusné kotouče a aplikace odolné proti opotřebení, stejně jako díky nízké úrovni tření, která jej činí vhodným pro nanokompozity s požadavky na biokompatibilitu.

Díky vysokému bodu tání a tepelné odolnosti se oxid hlinitý hojně využívá při výrobě elektrických zařízení a polovodičů. Kromě toho se v chladičích využívá jako klíčová součást pro odvod tepla vznikajícího v elektronických součástkách a díky svým nízkým třecím a izolačním vlastnostem je vynikající volbou materiálu pro vytváření antiadhézních povlaků.

Kalcinovaný oxid hlinitý se v petrochemickém průmyslu hojně používá k výrobě keramických proppantů, které se používají při hydraulickém štěpení, aby udržely trhliny otevřené během hydraulického štěpení (frackingu), a tím napomohly těžbě uhlovodíků z podzemních ložisek.

Čistý oxid hlinitý (99%) se široce používá k výrobě dílů pro stroje a zařízení, které musí být odolné proti otěru a zároveň účinně izolovat proti hluku a záření. Mezi běžné aplikace tohoto materiálu patří hřídele, ložiska, axiální podložky a písty u čerpadel, která pracují s chemikáliemi, a také laserové komponenty, elektrooptická zařízení, senzory průtokoměrů a rentgenová zařízení.

Hliník lze přepravovat nákladními automobily nebo přívěsy speciálně vybavenými pro přepravu těžkých nákladů, po železnici, nákladní lodí nebo jakýmkoli jiným způsobem určeným pro přepravu sypkých komodit, jako je hliník.

Výroba

Hliník je nepostradatelným materiálem v mnoha aplikacích, jako jsou brusiva, slinuté výrobky, materiály pro plazmové stříkání a plniva. Kromě toho se oxid hlinitý vyskytuje také jako monokrystaly, nosiče katalyzátorů a fluorescenční látky. Některá použití oxidu hlinitého vyžadují jeho vysokou čistotu a úzkou distribuci velikosti částic, zatímco jiná vyžadují specifické tvary; například keramické filtry používané v uhelných elektrárnách musí obsahovat práškový oxid hlinitý o průměru 100 mikronů Filtry pro odvod spalin vyžadují pro optimální použití prášek válcovitého tvaru, jehož průměr se rovná 100 mikronům v průměru.

Většina oxidu hlinitého se vyrábí Bayerovým procesem, který jako surovinu používá bauxit - zemitý minerál. Část oxidu hlinitého se těží ze země a dopravuje do závodů na výrobu oxidu hlinitého, kde se rozpouští vodnými roztoky hydroxidů a filtruje, část oxidu hlinitého se pak posílá do hliníkových hutí, kde se elektrolyzuje na kovový hliník; zbývající kusy se kalcinují na různé keramické výrobky, jako jsou izolátory, žáruvzdorné materiály a brusiva, a také na kostní implantáty, kostní/zubní implantáty a také na laboratorní nádobí a žáruvzdorné vyzdívky laboratorních pecí.

Oxid hlinitý je komodita, což znamená, že jeho cena denně kolísá v závislosti na nabídce a poptávce. Výrobci tuto cenu pečlivě sledují, aby podle ní upravili výrobní náklady, a obvykle ji dodávají volně loženou v kamionech nebo železničních vagónech; v závislosti na vzdálenosti a rychlosti potřebné pro přepravu může být dodávána také lodí.

Testování

Hliník je jednou z nejpoužívanějších technických keramik. Díky svým vlastnostem je tvrdý, chemicky inertní a stabilní při vysokých teplotách; práškový oxid hlinitý je ideální pro výrobu materiálů odolných proti opotřebení a žáruvzdorných výrobků pro různé aplikace. Hliník vykazuje také izolační a elektrické vlastnosti; vysoce čisté druhy lze dokonce použít jako separátory mezi anodami a katodami, aby se zabránilo zkratu mezi těmito bateriemi.

Hliník je také základní surovinou při výrobě křemíkových destiček pro mikročipy a elektronická zařízení a díky své tepelné odolnosti, vysokým bodům varu a tání a vynikajícím vodivostním vlastnostem slouží jako základní složka při výrobě světelných diod (LED).

Tento vynález popisuje způsob měření nečistot ve vzorku práškového oxidu hlinitého. Za tímto účelem se vzorek oxidu hlinitého vystaví rentgenovému záření a poté se zaznamená jeho difrakční úhel a intenzita pro měření. Následně lze vypočítat jeho mřížkovou konstantu a stanovit korelaci mezi ní a obsahem nečistot ve vzorku práškového oxidu hlinitého.