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 der Grad der Kalzinierung in Richtung Alpha.

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 Restübergangsphasen 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, hergestellt zum Verpressen und Sintern. 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. Normale Soda-Kalzinate liegen bei etwa 0,3–0,5% Na₂O. Bei „Low-Soda“ liegt der Gehalt näher bei 0,05–0,15%. „Ultra-Low-Soda“ liegt 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 verbleibende Soda zu Kornwachstum, verringert die Festigkeit und beeinträchtigt die elektrische Leistung. Wenn das Bauteil weiß, dicht und elektrisch störungsfrei sein muss, greifen wir nicht auf eine handelsübliche Soda-Sorte zurück und hoffen, dass der Brennofen das Problem behebt.

Die Partikelgrößenverteilung ist die andere Hälfte 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 dem feinsten Reaktionspulver 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 glättet. Gleiche chemische Zusammensetzung auf dem Beutel. Gegensätzliche Aufgaben.

Wir werden auch gebeten, gesintertes Korn und Tabular so zu behandeln, als wären sie Pulver. Das sind sie jedoch nicht. Gesintertes Aluminiumoxid wird geschmolzen und zerkleinert. Plättchenförmiges Material wird bei etwa 1800–1900 °C zu dichten Platten gesintert und anschließend zu Zuschlagstoff zerkleinert. Das sind die Grundgerüste in einer Mischung. Kalzinierte und reaktive Pulver sind die Feinanteile, die sich 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 einer Reinheit von 99,51 TP3T, einem Soda-Gehalt von 0,41 TP3T und einer Medianpartikelgröße von 70 μm verhält sich bei einer Partikelgröße von 1,5 μm nicht wie ein reaktives Pulver mit niedrigem Soda-Gehalt, ganz gleich, wie ähnlich die Analyseergebnisse auch aussehen mögen. Der Brennofen macht eine falsche Pulverauswahl nicht ungeschehen. Er macht den Fehler lediglich dauerhaft.