aluminiumoksidpulver

Aluminiumoksidpulver er et uunnværlig kjerne- og fyllmateriale i nanokompositter, og det fungerer også som en viktig støtteforbindelse for industrielle katalysatorer. Porøs Carbon Black er en viktig ingrediens i kosmetiske produkter på grunn av sin tykke konsistens og evne til å absorbere urenheter, mens det danner grunnlaget for korund, et slipemiddel som brukes til å polere edelstener.

Kjennetegn

Aluminiumoksidpulver lages ved å kalsinere aluminiumhydroksid ved høye temperaturer for å fjerne vann og produsere aluminiumoksid, som deretter bearbeides videre for å produsere ulike former med forskjellige egenskaper og bruksområder.

Avhengig av kvaliteten kan alumina variere i tekstur fra fin til grov og ha ulike nivåer av kjemisk renhet og overflateareal. Sorter med svært lave nivåer av urenheter kalles HPA (High Purity Alumina), mens de med ekstremt store overflatearealer kalles GA (Granular Alumina), med lavere renhetsgrader.

Fint aluminiumoksidpulver finnes i poleringsforbindelser og katalysatorstøttematerialer, og brukes også som fyllmateriale i plast- og gummiproduksjonsprosesser. I tillegg brukes aluminiumoksid med høy renhet til å produsere safirsubstrater for elektroniske enheter, og det metallbelegges for bruk i høytemperaturlodding - kort sagt, det har mange bruksområder og fungerer som en utmerket elektrisk isolator.

Aluminiumoksid kan også brukes som et beskyttende belegg på industriprodukter og maskiner, noe som bidrar til å beskytte dem mot slitasje. På grunn av sin overlegne hardhet og styrke er aluminiumoksid ideelle keramiske isolatorer og substrater, og den termiske kapasiteten og det høye smeltepunktet gjør det nyttig i produksjonen av ildfaste produkter som brukes i blant annet petrokjemisk prosessering, sementproduksjon, avfallsforbrenning og jern- og stålfremstilling. Alumina kan til og med blandes med glass for å øke styrken.

Bruksområder

Aluminiumoksidpulver brukes i produksjonen av en lang rekke industriprodukter, for eksempel keramikk, metallurgi, elektronikk og katalysatorproduksjon. På grunn av sine termiske, kjemiske og mekaniske egenskaper er aluminiumoksid et ideelt materiale for ildfaste materialer, slipeskiver og slitesterke bruksområder, og de lave friksjonsnivåene gjør det også egnet for nanokompositter med krav til biokompatibilitet.

På grunn av det høye smeltepunktet og den høye termiske motstanden brukes aluminiumoksid i stor utstrekning i produksjonen av elektriske apparater og halvledere. I kjøleribber brukes det dessuten som en nøkkelkomponent for å lede bort varmen som genereres i elektroniske komponenter, og den lave friksjonen og de isolerende egenskapene gjør det til et utmerket materialvalg for å lage anti-slipbelegg.

Kalsinert aluminiumoksid brukes i stor utstrekning i den petrokjemiske industrien til å lage keramiske proppants som brukes i forbindelse med hydraulisk frakturering (fracking) for å holde sprekker åpne og dermed bidra til utvinning av hydrokarboner fra underjordiske forekomster.

Ren (99% alumina) alumina brukes i stor utstrekning til å produsere deler til maskiner og utstyr som må være motstandsdyktige mot slitasje, samtidig som de isolerer effektivt mot støy og stråling. Vanlige bruksområder for dette materialet er aksler, lagre, trykkskiver og stempler på pumper som håndterer kjemikalier, samt laserkomponenter, elektrooptiske enheter, strømningsmålere, sensorer og røntgenutstyr.

Aluminiumoksid kan transporteres med lastebiler eller trailere som er spesielt utstyrt for å frakte tung last, med jernbane, lasteskip eller andre transportmidler som er konstruert for å frakte tørrbulkvarer som aluminium.

Produksjon

Aluminiumoksid er et uunnværlig materiale i mange bruksområder, som slipemidler, sintrede produkter, plasmasprøytematerialer og fyllstoffer. I tillegg finnes alumina også som enkeltkrystaller, bærere for katalysatorer og fluorescerende stoffer. Noen bruksområder krever høy renhet og smal partikkelstørrelsesfordeling, mens andre krever spesifikke former. For eksempel må keramiske filtre som brukes i kullkraftverk inneholde aluminiumoksidpulver med en diameter på 100 mikrometer. Filtre for røykgassrør krever sylinderformet pulver med en diameter på 100 mikrometer for optimal bruk.

Det meste av aluminaen produseres gjennom Bayer-prosessen, som bruker bauksitt - et jordmineral - som råmateriale. Det utvinnes fra jorden og transporteres til aluminaverk for oppløsning med vandige hydroksidløsninger og filtrering, og noe av aluminaen sendes deretter videre til aluminiumsmelteverk der den elektrolyseres til aluminiummetall. De resterende bitene kalsineres til ulike keramiske produkter som isolatorer, ildfaste materialer og slipemidler, samt benimplantater, ben-/tannimplantater, laboratorieutstyr og ildfaste foringer til laboratorieovner.

Aluminiumoksid er en handelsvare, noe som betyr at prisen svinger daglig basert på tilbud og etterspørsel. Produsentene følger denne prisen nøye for å kunne justere produksjonskostnadene deretter, og vanligvis fraktes det i bulk med lastebil eller jernbanevogn; avhengig av avstand og hastighet som kreves for transporten, kan det også leveres med skip.

Testing

Aluminiumoksid er en av de mest brukte tekniske keramikkene. Egenskapene gjør det hardt, kjemisk inert og stabilt ved høye temperaturer, noe som gjør aluminapulver ideelt til å lage slitesterke materialer og ildfaste produkter til ulike bruksområder. Aluminiumoksid har også isolerende og elektriske egenskaper, og svært rene kvaliteter kan til og med brukes som separatorer mellom anoder og katoder for å unngå kortslutning mellom disse batteriene.

Aluminiumoksid er også et viktig råmateriale i produksjonen av silisiumskiver til mikrobrikker og elektronisk utstyr, og det er en viktig ingrediens i produksjonen av lysdioder (LED) på grunn av sin termiske motstand, høye koke- og smeltepunkt og utmerkede ledningsevne.

Den foreliggende oppfinnelsen beskriver en metode for måling av urenheter i en aluminiumoksidpulverprøve. For å gjøre dette blir en aluminiumoksidprøve eksponert for en røntgenstråle, og dens diffraksjonsvinkel og intensitet blir deretter registrert for måling. Deretter kan dens gitterkonstant beregnes, og korrelasjonen mellom den og innholdet av urenheter i en aluminiumoksidpulverprøve kan etableres.