Aluminiumoxidpulver gibt es nicht in einer einzigen Spezifikation. Soda und die Oberfläche bestimmen seine Eigenschaften.

Käufer senden uns nach wie vor Angebotsanfragen, in denen lediglich “Aluminiumoxidpulver, 99%” steht. Diese Nummer gibt lediglich an, dass es sich um Al₂O₃ handelt. Sie sagt jedoch nichts darüber aus, ob das Pulver bei 1550 °C sintert, eine Dichtfläche polieren kann oder in einer Gussmatrix verbleibt und sich nicht verdichtet. Ein konstruktives Gespräch beginnt mit vier Punkten: Soda, spezifische Oberfläche, Partikelgröße und wie weit die Kalzinierung in Richtung Alpha fortgeschritten ist.

Die meisten industriellen Pulver beginnen als Bayer-Hydrat. Wir kalzinieren es, in der Regel im Bereich von 1100–1500 °C, um Wasser zu entfernen und es in α-Al₂O₃ umzuwandeln. Die Intensität der Kalzinierung bestimmt die Kristallgröße und die BET-Oberfläche. Ein leicht kalziniertes Pulver kann mehrere Quadratmeter pro Gramm aufweisen und dennoch Reste von Übergangsphasen enthalten. Eine stark kalzinierte Sorte sinkt auf 0,3–2 m²/g ab, bildet gröbere Primärkristalle und weist überwiegend α-Al₂O₃ auf. Reaktives Aluminiumoxid ist die gemahlene Variante dieses Konzepts: D50 oft um 1–2 μm, BET im Bereich von 1–5 m²/g, hoher α-Anteil, zum Verpressen und Sintern bestimmt. Es handelt sich dabei um ein anderes Material als ein ungemahlenes Kalzinat mit einem D50 von 60–80 μm.

Soda ist die Verunreinigung, deren Gehalt oft unterschätzt wird. Bei normalem Soda-Kalzinat liegt der Na₂O-Gehalt bei etwa 0,3–0,5%. Bei „Low-Soda“ liegt er näher bei 0,05–0,15%. Bei „Ultra-Low“ liegt er unter 0,03%. Natrium wirkt wie ein Flussmittel. In einem feuerfesten Stein kann dies akzeptabel sein. In einem Verschleißteil mit hohem Aluminiumoxidgehalt, einem Substrat oder einem Zündkerzenisolator führt verbleibendes Soda zu Kornwachstum, verringert die Festigkeit und beeinträchtigt die elektrische Leistung. Wenn das Bauteil weiß, dicht und elektrisch störungsfrei sein muss, beginnen wir nicht mit einer handelsüblichen Soda-Sorte und hoffen, dass der Brennofen das Problem behebt.

Die Partikelgrößenverteilung ist der andere wichtige Aspekt der Packungsdichte. Ein monomodales, feines Reaktionspulver füllt eine Matrix aus. Eine breitere Korngrößenverteilung kann den Wasserbedarf in einem Gussmaterial senken, wenn man sie zwischen tafelförmigem Zuschlagstoff und der feinsten Reaktionspulverfraktion einordnet. Gibt man den falschen D90-Wert in eine Schlickermasse, erhält man entweder einen Stein, aus dem sich die Luft nicht entweichen kann, oder eine Aufschlämmung, die sich absetzt, bevor sie gegossen wird. Bei Polierpulvern kommt es mehr auf die Kristallhärte und -größe als auf die Sinterfähigkeit an. Grobe, hart kalzinierte Kristalle schleifen. Feines, weich kalziniertes Material veredelt. Gleiche chemische Zusammensetzung auf dem Sack. Gegensätzliche Aufgaben.

Wir werden auch oft gebeten, gesintertes Korn und Tabular so zu behandeln, als wären sie Pulver. Das sind sie jedoch nicht. Gesintertes Aluminiumoxid wird geschmolzen und zerkleinert. Tafelkörner werden bei etwa 1800–1900 °C zu dichten Platten gesintert und anschließend zu Zuschlagstoffen zerkleinert. Diese bilden das Gerüst in einer Mischung. Kalzinierte und reaktive Pulver sind die Feinanteile, die sich miteinander verbinden müssen.

Wenn Sie Aluminiumoxidpulver spezifizieren, geben Sie bitte Na₂O, BET, D50/D90, den Alpha-Gehalt und den LOI im Datenblatt an, bevor Sie Preisverhandlungen führen. Ein Al₂O₃ mit 99,51 TP3T, 0,41 TP3T Soda und einer Medianpartikelgröße von 70 μm verhält sich bei 1,5 μm nicht wie ein reaktives Pulver mit niedrigem Sodagehalt, egal wie ähnlich die Analyseergebnisse auch aussehen mögen. Der Brennofen macht eine schlechte Pulverauswahl nicht rückgängig. Er macht den Fehler lediglich dauerhaft.