Alumiinioksidijauhe ei ole yksi ainoa laatu. Sen ominaisuudet määräytyvät soodapitoisuuden ja pinta-alan perusteella.

Ostajat lähettävät meille edelleen tarjouspyyntöjä, joissa lukee vain “alumiinioksidijauhe, 99%”. Tuo numero kertoo, että kyseessä on Al₂O₃. Se ei kerro, sintrautuuko jauhe 1550 °C:ssa, sopiiko se tiivistepinnan kiillotukseen vai jääkö se valumassaan tiivistymättä. Hyödyllinen keskustelu alkaa neljästä asiasta: soodasta, ominaispinta-alasta, hiukkaskoosta ja siitä, kuinka pitkälle kalsinointi on edennyt alfa-faasin suuntaan.

Suurin osa teollisuusjauheista valmistetaan alun perin Bayer-hydraattina. Kalsinoimme sitä yleensä lämpötilassa 1100–1500 °C, jotta vesi haihtuu ja aine muuttuu α-Al₂O₃:ksi. Kalsinoinnin voimakkuus määrää kiteiden koon ja BET-pinta-alan. Lievästi kalsinoitu jauhe voi saavuttaa useita neliömetrejä grammaa kohti ja sisältää silti jäljellä olevia siirtymävaiheita. Kovakalsinoidun laadun BET-arvo laskee kohti 0,3–2 m²/g, siinä muodostuu karkeampia primaarikiteitä ja se on pääosin alfa-muotoista. Reaktiivinen alumiinioksidi on tämän idean jauhettu versio: D50 on usein noin 1–2 μm, BET-arvo 1–5 m²/g, korkea alfa-pitoisuus, ja se on tarkoitettu pakkaamiseen ja sintraukseen. Se on erilainen materiaali kuin jauhamaton kalcinoitu alumiinioksidi, jonka D50 on 60–80 μm.

Soodapitoisuus on epäpuhtaus, jonka merkitystä aliarvioidaan. Tavallisten soodakalkkien soodapitoisuus on noin 0,3–0,5% Na₂O. Alhaisessa soodapitoisuudessa luku on lähempänä 0,05–0,15%. Erittäin alhaisessa pitoisuudessa luku on alle 0,03%. Natrium toimii sulatteena. Tulenkestävässä tiilessä tämä voi olla hyväksyttävää. Korkean alumiinioksidipitoisuuden omaavassa kulutusosassa, substraatissa tai sytytystulpan eristeessä jäljelle jäänyt sooda aiheuttaa raekasvua, heikentää lujuutta ja pilaa sähköiset ominaisuudet. Jos osan on oltava valkoinen, tiivis ja sähköisesti häiriötön, emme aloita tavallisella soodalaadulla ja toivo, että uuni korjaa asian.

Hiukkaskokojakauma on pakkaamisen toinen puoli. Monomodaalinen hieno reaktiivinen jauhe täyttää matriisin. Laajempi raekoko voi vähentää valumassan veden tarvetta, jos se sijoitetaan laattamaisen kiviaineksen ja hienoimman reaktiivisen raekoon väliin. Jos laitat väärän D90-arvon liuokseen, tuloksena on joko kivi, josta ilmaa ei poistu, tai liete, joka laskeutuu ennen valua. Kiillotusjauheissa kristallien kovuus ja koko ovat tärkeämpiä kuin sintrattavuus. Karkeat, kovaksi kalsinoidut kristallit leikkaavat. Hienot, pehmeästi kalsinoidut materiaalit viimeistelevät. Sama kemiallinen koostumus pussissa. Vastakkaiset tehtävät.

Meiltä pyydetään myös käsittelemään sulatettua alumiinioksidia ja tabular-alumiinioksidia ikään kuin ne olisivat jauhetta. Ne eivät kuitenkaan ole sitä. Sulatettu alumiinioksidi on sulatettu ja murskattu. Taulumaista alumiinioksidia sintrataan noin 1800–1900 °C:ssa tiheiksi levyiksi, jotka sitten murskataan kiviaineeksi. Ne muodostavat seoksen rakenteen. Kalsinoidut ja reaktiiviset jauheet ovat hienojakoisia aineita, joiden on sitouduttava toisiinsa.

Jos määrität alumiinioksidijauhetta, merkitse Na₂O, BET, D50/D90, alfa-pitoisuus ja LOI-arvo taulukkoon ennen kuin alat neuvotella hinnasta. 99,5% Al₂O₃, jossa on 0,4% soodaa ja jonka mediaani on 70 μm, ei käyttäydy kuten vähäsoodainen reaktiivinen jauhe, jonka koko on 1,5 μm, riippumatta siitä, kuinka samankaltaiselta analyysitulos näyttää. Uuni ei korjaa huonoa jauhevalintaa. Se vain tekee virheestä pysyvän.