Η σκόνη αλουμίνας δεν έχει μία μόνο προδιαγραφή. Η σόδα και η επιφάνεια ενεργού επιφάνειας καθορίζουν τις ιδιότητές της.

Οι αγοραστές εξακολουθούν να μας στέλνουν αιτήματα προσφοράς που αναφέρουν απλώς “σκόνη αλουμίνας, 99%”. Αυτός ο αριθμός υποδηλώνει ότι πρόκειται για Al₂O₃. Δεν σας λέει όμως αν η σκόνη θα υποστεί πυροσυσσωμάτωση στους 1550 °C, αν θα γυαλίσει μια επιφάνεια στεγανοποίησης ή αν θα παραμείνει σε μια μήτρα χυτού υλικού χωρίς να πυκνώσει. Μια εποικοδομητική συζήτηση ξεκινά με τέσσερα στοιχεία: σόδα, ειδική επιφάνεια, μέγεθος σωματιδίων και το βαθμό στον οποίο η πυρόλυση οδήγησε στη δημιουργία άλφα-αλουμίνας.

Η πλειονότητα των βιομηχανικών κονιαμάτων ξεκινά ως ένυδρο Bayer. Το υποβάλλουμε σε πυρόλυση, συνήθως σε θερμοκρασίες της τάξης των 1100–1500 °C, για να απομακρυνθεί το νερό και να μετατραπεί σε α-Al₂O₃. Ο βαθμός έντασης της πυρόλυσης καθορίζει το μέγεθος των κρυστάλλων και την επιφάνεια BET. Μια ελαφρώς πυρωμένη σκόνη μπορεί να παρουσιάζει τιμές αρκετών τετραγωνικών μέτρων ανά γραμμάριο και να εξακολουθεί να περιέχει υπολείμματα μεταβατικών φάσεων. Μια σκόνη που έχει υποστεί έντονη πυρόλυση μειώνει την τιμή BET προς 0,3–2 m²/g, αναπτύσσει πρωτογενείς κρυστάλλους μεγαλύτερου μεγέθους και παρουσιάζει κυρίως άλφα. Η αντιδραστική αλουμίνα είναι η αλεσμένη εκδοχή αυτής της ιδέας: D50 συχνά γύρω στα 1–2 μm, BET στην περιοχή 1–5 m²/g, υψηλή περιεκτικότητα σε άλφα, κατασκευασμένη για συμπίεση και πυροσυσσωμάτωση. Πρόκειται για ένα διαφορετικό υλικό από μια αλεσμένη αλουμίνα με D50 60–80 μm.

Η σόδα είναι η πρόσμειξη που οι άνθρωποι υποτιμούν. Τα συνήθη καλσινωμένα σόδα κυμαίνονται περίπου στο 0,3–0,5% Na₂O. Τα χαμηλής περιεκτικότητας σε σόδα πλησιάζουν το 0,05–0,15%. Τα εξαιρετικά χαμηλής περιεκτικότητας πέφτουν κάτω από το 0,03%. Το νάτριο λειτουργεί ως ρευστοποιητής. Σε ένα πυρίμαχο τούβλο αυτό μπορεί να είναι αποδεκτό. Σε ένα εξάρτημα φθοράς με υψηλή περιεκτικότητα σε αλουμίνα, ένα υπόστρωμα ή έναν μονωτή μπουζί, η υπολειπόμενη σόδα προκαλεί ανάπτυξη κόκκων, μειώνει την αντοχή και καταστρέφει την ηλεκτρική απόδοση. Εάν το εξάρτημα πρέπει να είναι λευκό, πυκνό και ηλεκτρικά αδρανές, δεν ξεκινάμε με μια βασική ποιότητα σόδας και ελπίζουμε ότι ο κλίβανος θα το διορθώσει.

Η κατανομή μεγέθους σωματιδίων αποτελεί το άλλο μισό της συμπύκνωσης. Μια μονομοδαλική λεπτή αντιδραστική σκόνη γεμίζει μια μήτρα. Μια ευρύτερη κοκκομετρία μπορεί να μειώσει την απαίτηση σε νερό σε ένα χυτεύσιμο υλικό, αν το τοποθετήσετε μεταξύ του επιπεδωτού αδρανούς και της λεπτότερης αντιδραστικής κοκκομετρίας. Αν προσθέσετε το λάθος D90 σε ένα πολτό, θα πάρετε είτε ένα πέτρωμα που δεν θα απαλλαγεί από τον αέρα είτε ένα πολτό που θα καθιζάνει πριν χυθεί. Οι σκόνες λείανσης δίνουν μεγαλύτερη σημασία στη σκληρότητα και το μέγεθος των κρυστάλλων παρά στη δυνατότητα πυροσυσσωμάτωσης. Οι χονδροί, σκληρά πυρωμένοι κρύσταλλοι κόβουν. Το λεπτό, μαλακά πυρωμένο υλικό δίνει το τελικό φινίρισμα. Ίδια χημική σύνθεση στη συσκευασία. Αντίθετες εφαρμογές.

Μας ζητείται επίσης να αντιμετωπίζουμε τα υλικά τύπου «fused grain» και «tabular» σαν να ήταν σκόνη. Δεν είναι όμως. Η συντηγμένη αλουμίνα τήκεται και θρυμματίζεται. Η ταμπλική αλουμίνα πυροσυσσωματώνεται σε θερμοκρασίες περίπου 1800–1900 °C σε πυκνές πλάκες και στη συνέχεια θρυμματίζεται σε αδρανή. Αυτά αποτελούν το σκελετό ενός μίγματος. Οι ασβεστωμένες και αντιδραστικές σκόνες είναι τα λεπτά σωματίδια που πρέπει να συνδεθούν μεταξύ τους.

Εάν προδιαγράφετε σκόνη αλουμίνας, αναγράψτε στο δελτίο τις τιμές Na₂O, BET, D50/D90, την περιεκτικότητα σε άλφα και το LOI πριν ξεκινήσετε τις διαπραγματεύσεις για την τιμή. Μια Al₂O₃ 99,5% με 0,4% σόδα και διάμεσο μέγεθος 70 μm δεν θα συμπεριφέρεται όπως μια αντιδραστική σκόνη χαμηλής περιεκτικότητας σε σόδα με μέγεθος 1,5 μm, ανεξάρτητα από το πόσο παρόμοια φαίνεται η ανάλυση. Ο κλίβανος δεν διορθώνει μια λανθασμένη επιλογή σκόνης. Απλώς καθιστά το λάθος μόνιμο.