polvere di allumina

La polvere di allumina è un materiale di base e di riempimento indispensabile nei nanocompositi e serve anche come importante composto di supporto per i catalizzatori industriali. Il nerofumo poroso è un ingrediente integrante dei prodotti cosmetici grazie alla sua consistenza densa e alla capacità di assorbire le impurità, mentre serve come base per il corindone, un abrasivo usato per lucidare le pietre preziose.

Caratteristiche

La polvere di allumina viene creata calcinando l'idrossido di alluminio ad alte temperature per rimuovere l'acqua e produrre ossido di alluminio, quindi viene ulteriormente lavorata per produrre forme diverse con proprietà e applicazioni differenti.

A seconda del suo grado, l'allumina può avere una consistenza da fine a grossolana e diversi livelli di purezza chimica e di superficie. I gradi con livelli di impurità molto bassi sono noti come allumina di elevata purezza (HPA), mentre quelli con aree superficiali estremamente ampie sono noti come allumina granulare (GA), con indici di purezza inferiori.

Le polveri di allumina fine si trovano nei composti di lucidatura e nei materiali di supporto per i catalizzatori, oltre a essere utilizzate come materiale di riempimento nei processi di produzione di plastica e gomma. Inoltre, l'allumina di elevata purezza è impiegata nella produzione di substrati di zaffiro per dispositivi elettronici e viene rivestita di metallo per l'uso in assemblaggi di brasatura ad alta temperatura: in breve, ha molteplici usi e agisce come eccellente isolante elettrico.

L'allumina può essere utilizzata anche come rivestimento protettivo su prodotti e macchine industriali, contribuendo a proteggerli dall'abrasione. Grazie alla sua durezza e resistenza superiori, l'allumina è ideale come isolante e substrato ceramico, mentre la capacità termica e l'elevato punto di fusione la rendono utile nella produzione di prodotti refrattari utilizzati in applicazioni come la lavorazione petrolchimica, la produzione di cemento, l'incenerimento dei rifiuti e la produzione di ferro e acciaio. L'allumina può anche essere mescolata con il vetro per aumentarne la resistenza.

Applicazioni

La polvere di allumina è utilizzata nella produzione di un'ampia varietà di prodotti industriali, come la ceramica, la metallurgia, l'elettronica e la produzione di catalizzatori. Grazie alle sue proprietà termiche, chimiche e meccaniche, l'allumina è un materiale ideale per refrattari, mole e applicazioni resistenti all'usura, nonché per i bassi livelli di attrito che la rendono adatta ai nanocompositi con requisiti di biocompatibilità.

Grazie all'elevato punto di fusione e alla resistenza termica, l'allumina è ampiamente utilizzata nella produzione di dispositivi elettrici e semiconduttori. Inoltre, i dissipatori di calore la utilizzano come componente chiave per la dissipazione del calore generato dai componenti elettronici e le sue proprietà di basso attrito e isolamento la rendono una scelta eccellente per la creazione di rivestimenti anti-abrasione.

L'allumina calcinata è ampiamente impiegata nell'industria petrolchimica per la produzione di proppanti ceramici utilizzati nelle operazioni di fratturazione idraulica per mantenere aperte le fratture durante la fratturazione idraulica (fracking), favorendo così l'estrazione di idrocarburi dai giacimenti sotterranei.

L'allumina pura (99%) è ampiamente utilizzata per la produzione di parti di macchinari e attrezzature che devono essere resistenti all'abrasione, pur isolando efficacemente dal rumore e dalle radiazioni. Le applicazioni più comuni di questo materiale sono gli alberi, i cuscinetti, le rondelle di spinta e gli stantuffi delle pompe che trattano sostanze chimiche, nonché i componenti laser, i dispositivi elettro-ottici, i sensori dei misuratori di flusso e le apparecchiature a raggi X.

L'allumina può essere trasportata con autocarri o rimorchi appositamente attrezzati per il trasporto di carichi pesanti, ferrovia, nave da carico o qualsiasi altro mezzo progettato per trasportare merci secche alla rinfusa come l'alluminio.

Produzione

L'allumina è un materiale indispensabile in molte applicazioni come abrasivi, prodotti sinterizzati, materiali per la spruzzatura al plasma e riempitivi. Inoltre, l'allumina si trova anche sotto forma di cristalli singoli, supporti per catalizzatori e sostanze fluorescenti. Alcuni impieghi dell'allumina ne richiedono l'elevata purezza e la stretta distribuzione granulometrica, mentre altri richiedono forme specifiche; ad esempio, i filtri ceramici utilizzati nelle centrali elettriche a carbone devono contenere polvere di allumina del diametro di 100 micron I filtri per i condotti dei gas di scarico richiedono una polvere di forma cilindrica con un diametro pari a 100 micron per un uso ottimale.

La maggior parte dell'allumina è prodotta attraverso il processo Bayer, che utilizza la bauxite - un minerale terrestre - come materia prima. Una parte dell'allumina viene poi inviata alle fonderie di alluminio, dove viene elettrolizzata e trasformata in alluminio metallico; i pezzi rimanenti vengono calcinati per ottenere vari prodotti ceramici, come isolanti, refrattari e abrasivi, nonché impianti ossei, protesi ossee e dentali, articoli da laboratorio e rivestimenti refrattari per forni da laboratorio.

L'allumina è una commodity, il che significa che il suo prezzo fluttua quotidianamente in base alla domanda e all'offerta. I produttori seguono da vicino questo prezzo per adeguare i costi di produzione di conseguenza, di solito spedendo l'allumina alla rinfusa con camion o vagoni ferroviari; a seconda della distanza e della velocità richiesta per il trasporto, può anche essere consegnata via nave.

Test

L'allumina è uno dei tecnoceramici più utilizzati. Le sue proprietà la rendono dura, chimicamente inerte e stabile alle alte temperature, rendendo la polvere di allumina ideale per la produzione di materiali resistenti all'usura e di prodotti refrattari per varie applicazioni. L'allumina presenta anche proprietà isolanti ed elettriche; i gradi di elevata purezza possono persino essere utilizzati come separatori tra anodi e catodi per evitare cortocircuiti tra queste batterie.

L'allumina è anche una materia prima essenziale nella produzione di wafer di silicio per microchip e dispositivi elettronici, mentre serve come ingrediente essenziale per la produzione di diodi a emissione luminosa (LED) grazie alla sua resistenza termica, agli elevati punti di ebollizione/fusione e alle eccellenti proprietà di conduzione.

La presente invenzione descrive un metodo per misurare le impurità di un campione di polvere di allumina. A tal fine, un campione di allumina viene esposto a un fascio di raggi X e l'angolo di diffrazione e l'intensità vengono registrati per la misurazione. Successivamente, è possibile calcolare la costante di reticolo e stabilire la correlazione tra questa e il contenuto di impurità di un campione di polvere di allumina.