Proszek tlenku glinu jest niezbędnym rdzeniem i materiałem wypełniającym w nanokompozytach, a także służy jako ważny związek nośny dla katalizatorów przemysłowych. Porowata sadza jest integralnym składnikiem produktów kosmetycznych ze względu na gęstą konsystencję i zdolność do pochłaniania zanieczyszczeń, a także służy jako podstawa korundu, materiału ściernego używanego do polerowania kamieni szlachetnych.
Charakterystyka
Proszek tlenku glinu powstaje w wyniku kalcynacji wodorotlenku glinu w wysokich temperaturach w celu usunięcia wody i wytworzenia tlenku glinu, a następnie jest dalej przetwarzany w celu uzyskania różnych form o różnych właściwościach i zastosowaniach.
W zależności od gatunku, tlenek glinu może mieć teksturę od drobnej do grubej i mieć różne poziomy czystości chemicznej i powierzchni. Gatunki o bardzo niskim poziomie zanieczyszczeń są znane jako tlenek glinu o wysokiej czystości (HPA), podczas gdy te o wyjątkowo dużych powierzchniach są znane jako tlenek glinu ziarnisty (GA), o niższych wskaźnikach czystości.
Drobne proszki tlenku glinu można znaleźć w mieszankach polerskich i materiałach nośnych katalizatorów, a także jako materiał wypełniający w procesach produkcji tworzyw sztucznych i gumy. Ponadto tlenek glinu o wysokiej czystości jest wykorzystywany do produkcji szafirowych podłoży do urządzeń elektronicznych, a także jest powlekany metalem do stosowania w wysokotemperaturowych zespołach lutowniczych - krótko mówiąc, ma wiele zastosowań i działa jako doskonały izolator elektryczny.
Tlenek glinu może być również stosowany jako powłoka ochronna na produktach przemysłowych i maszynach, pomagając chronić je przed ścieraniem. Ze względu na swoją doskonałą twardość i wytrzymałość, tlenek glinu jest idealnym izolatorem ceramicznym i podłożem, a także pojemność cieplną i wysoką temperaturę topnienia, dzięki czemu jest przydatny w produkcji wyrobów ogniotrwałych stosowanych w takich zastosowaniach, jak przetwórstwo petrochemiczne, produkcja cementu, spalanie odpadów oraz produkcja żelaza i stali. Tlenek glinu może być nawet mieszany ze szkłem w celu zwiększenia wytrzymałości.
Zastosowania
Proszek tlenku glinu jest wykorzystywany w produkcji szerokiej gamy produktów przemysłowych, takich jak ceramika, metalurgia, elektronika i produkcja katalizatorów. Ze względu na swoje właściwości termiczne, chemiczne i mechaniczne, tlenek glinu jest idealnym materiałem do materiałów ogniotrwałych, ściernic i zastosowań odpornych na zużycie, a także niski poziom tarcia, dzięki czemu nadaje się do nanokompozytów o wymaganiach biokompatybilności.
Ze względu na wysoką temperaturę topnienia i odporność termiczną, tlenek glinu jest szeroko wykorzystywany w produkcji urządzeń elektrycznych i półprzewodników. Co więcej, radiatory wykorzystują go jako kluczowy składnik do rozpraszania ciepła generowanego w komponentach elektronicznych, a jego niskie tarcie i właściwości izolacyjne sprawiają, że jest doskonałym materiałem do tworzenia powłok antyściernych.
Kalcynowany tlenek glinu jest szeroko stosowany w przemyśle petrochemicznym do produkcji proppantów ceramicznych stosowanych podczas operacji szczelinowania hydraulicznego w celu utrzymania otwartych szczelin podczas szczelinowania hydraulicznego (szczelinowania), wspomagając w ten sposób wydobycie węglowodorów ze złóż podziemnych.
Czysty tlenek glinu (99%) jest szeroko stosowany do produkcji części do maszyn i urządzeń, które muszą być odporne na ścieranie, a jednocześnie skutecznie izolować przed hałasem i promieniowaniem. Typowe zastosowania tego materiału to wały, łożyska, podkładki oporowe i tłoki w pompach, które obsługują chemikalia, a także komponenty laserowe, urządzenia elektrooptyczne, czujniki przepływomierzy i sprzęt rentgenowski.
Tlenek glinu może być transportowany ciężarówkami lub przyczepami specjalnie przystosowanymi do przewozu ciężkich ładunków, koleją, statkami towarowymi lub innymi środkami przeznaczonymi do przewozu suchych towarów masowych, takich jak aluminium.
Produkcja
Tlenek glinu jest niezbędnym materiałem w wielu zastosowaniach, takich jak materiały ścierne, produkty spiekane, materiały do natryskiwania plazmowego i wypełniacze. Ponadto, tlenek glinu można również znaleźć w postaci pojedynczych kryształów, nośników katalizatorów i substancji fluorescencyjnych. Niektóre zastosowania tlenku glinu wymagają jego wysokiej czystości i wąskiego rozkładu wielkości cząstek, podczas gdy inne wymagają określonych kształtów; na przykład filtry ceramiczne stosowane w elektrowniach węglowych muszą zawierać filtry proszkowe z tlenku glinu o średnicy 100 mikronów do kanałów spalinowych wymagają cylindrycznego kształtu proszku o średnicy równej 100 mikronów w celu optymalnego wykorzystania.
Większość tlenku glinu jest produkowana w procesie Bayera, który wykorzystuje boksyt - minerał ziemny - jako surowiec. Wydobywany z ziemi i transportowany do zakładów produkcji tlenku glinu w celu rozpuszczenia za pomocą wodnych roztworów wodorotlenków i filtrowania, część tlenku glinu jest następnie wysyłana do hut aluminium, gdzie jest elektrolizowany do aluminium metalicznego; pozostałe kawałki są kalcynowane do różnych produktów ceramicznych, takich jak izolatory, materiały ogniotrwałe i ścierne, a także implanty kostne, implanty kostno-dentystyczne, a także wyroby laboratoryjne i ogniotrwałe wykładziny pieców laboratoryjnych.
Tlenek glinu jest towarem, co oznacza, że jego cena zmienia się codziennie w zależności od podaży i popytu. Producenci ściśle śledzą tę cenę, aby odpowiednio dostosować koszty produkcji, zwykle wysyłając ją luzem ciężarówkami lub wagonami kolejowymi; w zależności od odległości i prędkości wymaganej do transportu może być również dostarczana statkiem.
Testowanie
Tlenek glinu jest jednym z najczęściej stosowanych materiałów ceramicznych. Jego właściwości sprawiają, że jest twardy, chemicznie obojętny i stabilny w wysokich temperaturach; dzięki czemu proszek tlenku glinu jest idealny do produkcji materiałów odpornych na zużycie i produktów ogniotrwałych do różnych zastosowań. Tlenek glinu wykazuje również właściwości izolacyjne i elektryczne; gatunki o wysokiej czystości mogą być nawet stosowane jako separatory między anodami i katodami, aby uniknąć zwarcia między tymi bateriami.
Tlenek glinu jest również niezbędnym surowcem do produkcji wafli krzemowych do mikrochipów i urządzeń elektronicznych, a także służy jako niezbędny składnik do produkcji diod elektroluminescencyjnych (LED) ze względu na jego odporność termiczną, wysoką temperaturę wrzenia / topnienia i doskonałe właściwości przewodzące.
Niniejszy wynalazek opisuje metodę pomiaru zanieczyszczeń próbki proszku tlenku glinu. W tym celu próbka tlenku glinu jest naświetlana wiązką promieniowania rentgenowskiego, a jej kąt dyfrakcji i intensywność są następnie rejestrowane w celu pomiaru. Następnie można obliczyć jego stałą sieciową i ustalić korelację między nią a zawartością zanieczyszczeń w próbce proszku tlenku glinu.