El polvo de alúmina no se reduce a una sola especificación. La sosa y el área superficial determinan sus propiedades.

El polvo de alúmina no se reduce a una sola especificación. La sosa y el área superficial determinan sus propiedades.

Los compradores siguen enviándonos solicitudes de presupuesto en las que solo ponen “polvo de alúmina, 99%”. Ese número indica que se trata de Al₂O₃. Pero no indica si el polvo se sinterizará a 1550 °C, si servirá para pulir una superficie de sellado o si, al incorporarse a una matriz de hormigón refractario, se negará a densificarse. Una conversación fructífera debe partir de cuatro elementos: el contenido de sosa, el área superficial específica, el tamaño de las partículas y hasta qué punto la calcinación ha favorecido la fase alfa.

La mayor parte del polvo industrial se obtiene a partir del hidrato de Bayer. Lo calcinamos, normalmente a una temperatura comprendida entre 1100 y 1500 °C, para eliminar el agua y convertirlo en α-Al₂O₃. La intensidad de la calcinación determina el tamaño de los cristales y la superficie específica BET. Un polvo ligeramente calcinado puede presentar varios metros cuadrados por gramo y seguir conteniendo fases de transición residuales. Un grado de calcinación intensa se sitúa entre 0,3 y 2 m²/g, forma cristales primarios más gruesos y presenta un contenido mayoritariamente alfa. La alúmina reactiva es la versión molida de ese concepto: un D50 que suele rondar entre 1 y 2 μm, una superficie BET en el rango de 1 a 5 m²/g, un alto contenido en alfa, y está diseñada para ser compactada y sinterizada. Se trata de un material diferente al de una alúmina calcinada sin moler, que presenta un D50 de entre 60 y 80 μm.

La soda es la impureza que la gente subestima. Las calcinadas normales de soda se sitúan entre 0,3 y 0,51 TP3T de Na₂O. Las de bajo contenido en soda se acercan más a 0,05–0,151 TP3T. Las de contenido ultrabajo están por debajo de 0,031 TP3T. El sodio actúa como fundente. En un ladrillo refractario, eso puede ser aceptable. Sin embargo, en una pieza de desgaste con alto contenido en alúmina, un sustrato o un aislante de bujía, el exceso de sosa provoca el crecimiento de granos, reduce la resistencia y deteriora el rendimiento eléctrico. Si la pieza debe ser blanca, densa y sin interferencias eléctricas, no partimos de un grado de sosa básico con la esperanza de que el horno lo solucione.

La distribución granulométrica es la otra mitad del empaquetamiento. Un polvo reactivo fino monomodal rellena una matriz. Una granulometría más amplia puede reducir la demanda de agua en un hormigón moldeable si se sitúa entre el árido tabular y la fracción reactiva más fina. Si se introduce un D90 inadecuado en una lechada, se obtiene o bien una roca que no se desairea o bien una lechada que se asienta antes de fraguar. En los polvos de pulido, la dureza y el tamaño de los cristales son más importantes que la sinterabilidad. Los cristales gruesos y calcinados a alta temperatura cortan. El material fino y calcinado a baja temperatura da el acabado. La misma composición química en la bolsa. Funciones opuestas.

También nos piden que tratemos el grano fundido y el tabular como si fueran polvo. Pero no lo son. La alúmina fundida se funde y se tritura. La alúmina tabular se sinteriza a una temperatura de entre 1800 y 1900 °C hasta formar placas densas, que luego se trituran para obtener áridos. Estos elementos constituyen la estructura de una mezcla. Los polvos calcinados y reactivos son las partículas finas que deben ligarse entre sí.

Si vas a especificar polvo de alúmina, indica en la ficha técnica el contenido de Na₂O, el BET, el D50/D90, el contenido de alfa y el LOI antes de negociar el precio. Un Al₂O₃ de 99,51 TP3T con 0,41 TP3T de sosa y una mediana de 70 μm no se comportará como un reactivo con bajo contenido en sosa de 1,5 μm, por muy similar que parezca el análisis. El horno no corrige una mala elección de polvo. Simplemente convierte el error en algo permanente.

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