práškový oxid hlinitý

Práškový oxid hlinitý je nenahraditeľným jadrom a plnivom nanokompozitov a slúži aj ako dôležitá podporná zlúčenina pre priemyselné katalyzátory. Pórovité sadze sú neoddeliteľnou zložkou kozmetických výrobkov vďaka svojej hustej konzistencii a schopnosti absorbovať nečistoty, zatiaľ čo slúžia ako základ korundu, brusiva používaného na leštenie drahých kameňov.

Charakteristika

Práškový oxid hlinitý sa vytvára kalcináciou hydroxidu hlinitého pri vysokých teplotách, aby sa odstránila voda a vznikol oxid hlinitý, ktorý sa potom ďalej spracováva na výrobu rôznych foriem s rôznymi vlastnosťami a použitím.

V závislosti od triedy môže mať oxid hlinitý štruktúru od jemnej po hrubú a rôzne úrovne chemickej čistoty a povrchu. Triedy s veľmi nízkym obsahom nečistôt sú známe ako vysoko čistý oxid hlinitý (HPA), zatiaľ čo tie s extrémne veľkým povrchom sú známe ako zrnitý oxid hlinitý (GA) s nižším stupňom čistoty.

Jemné prášky oxidu hlinitého možno nájsť v leštiacich zmesiach a materiáloch na podporu katalyzátorov, ako aj ako plnivo v procesoch výroby plastov a gumy. Okrem toho sa vysokočistý oxid hlinitý používa pri výrobe zafírových substrátov pre elektronické zariadenia, ako aj na kovové povlaky na použitie vo vysokoteplotných spájkovacích sústavách - skrátka, má viacero využití a pôsobí ako vynikajúci elektrický izolant.

Hliník sa môže používať aj ako ochranný povlak na priemyselných výrobkoch a strojoch, ktorý ich pomáha chrániť pred odieraním. Vďaka svojej vynikajúcej tvrdosti a pevnosti je oxid hlinitý ideálnym keramickým izolátorom a substrátom, ako aj vďaka tepelnej kapacite a vysokému bodu topenia je užitočný pri výrobe žiaruvzdorných výrobkov používaných v aplikáciách, ako je petrochemické spracovanie, výroba cementu, spaľovanie odpadu a výroba železa a ocele. Hliník sa môže dokonca miešať so sklom na zvýšenie pevnosti.

Aplikácie

Práškový oxid hlinitý sa používa pri výrobe širokej škály priemyselných výrobkov, ako je keramika, metalurgia, elektronika a výroba katalyzátorov. Vďaka svojim tepelným, chemickým a mechanickým vlastnostiam je oxid hlinitý ideálnym materiálom pre žiaruvzdorné materiály, brúsne kotúče a aplikácie odolné voči opotrebovaniu, ako aj nízkym úrovniam trenia, vďaka ktorým je vhodný pre nanokompozity s požiadavkami na biokompatibilitu.

Vďaka vysokému bodu topenia a tepelnej odolnosti sa oxid hlinitý široko využíva pri výrobe elektrických zariadení a polovodičov. Okrem toho sa v chladičoch využíva ako kľúčová zložka na odvod tepla vznikajúceho v elektronických súčiastkach a vďaka svojmu nízkemu treniu a izolačným vlastnostiam je vynikajúcou voľbou materiálu na vytváranie antiadhéznych povlakov.

Kalcinovaný oxid hlinitý sa v petrochemickom priemysle vo veľkej miere používa na výrobu keramických propantov, ktoré sa používajú pri hydraulickom štiepení, aby sa udržali trhliny otvorené počas hydraulického štiepenia (frakovania), čím sa napomáha ťažbe uhľovodíkov z podzemných ložísk.

Čistý oxid hlinitý (99%) sa bežne používa na výrobu dielov strojov a zariadení, ktoré musia byť odolné voči oderu a zároveň účinne izolovať proti hluku a žiareniu. Bežné aplikácie tohto materiálu sú hriadele, ložiská, axiálne podložky a piesty na čerpadlách, ktoré pracujú s chemikáliami, ako aj laserové komponenty, elektrooptické zariadenia, snímače prietokomerov a röntgenové zariadenia.

Hliník sa môže prepravovať nákladnými vozidlami alebo prívesmi špeciálne vybavenými na prepravu ťažkých nákladov, železnicou, nákladnou loďou alebo akýmkoľvek iným prostriedkom určeným na prepravu sypkých komodít, ako je hliník.

Výroba

Oxid hlinitý je nepostrádateľným materiálom v mnohých aplikáciách, ako sú brúsivá, spekané výrobky, materiály na plazmové striekanie a plnivá. Okrem toho sa oxid hlinitý nachádza aj vo forme monokryštálov, nosičov katalyzátorov a fluorescenčných látok. Niektoré použitia oxidu hlinitého si vyžadujú jeho vysokú čistotu a úzku distribúciu veľkosti častíc, zatiaľ čo iné si vyžadujú špecifické tvary; napríklad keramické filtre používané v uhoľných elektrárňach musia obsahovať práškový oxid hlinitý s priemerom 100 mikrónov Filtre na odvod spalín si na optimálne použitie vyžadujú prášok valcovitého tvaru, ktorého priemer sa rovná 100 mikrónom.

Väčšina oxidu hlinitého sa vyrába Bayerovým procesom, pri ktorom sa ako surovina používa bauxit - zemitý minerál. Časť oxidu hlinitého sa ťaží zo zeme a prepravuje do závodov na výrobu oxidu hlinitého, kde sa rozpúšťa vo vodných roztokoch hydroxidov a filtruje, časť oxidu hlinitého sa potom posiela ďalej do hlinikární, kde sa elektrolyzuje na kovový hliník; zvyšné kusy sa kalcinujú na rôzne keramické výrobky, ako sú izolátory, žiaruvzdorné materiály a brusivá, ako aj kostné implantáty, kostné/zubné implantáty, ako aj laboratórne výrobky a žiaruvzdorné výmurovky laboratórnych pecí.

Oxid hlinitý je komodita, čo znamená, že jeho cena denne kolíše v závislosti od ponuky a dopytu. Výrobcovia túto cenu pozorne sledujú, aby podľa nej prispôsobili výrobné náklady, a zvyčajne ju dodávajú vo veľkom nákladnými autami alebo železničnými vagónmi; v závislosti od vzdialenosti a rýchlosti potrebnej na prepravu sa môže dodávať aj loďou.

Testovanie

Oxid hlinitý je jednou z najpoužívanejších technických keramík. Vďaka svojim vlastnostiam je tvrdý, chemicky inertný a stabilný pri vysokých teplotách, takže prášok oxidu hlinitého je ideálny na výrobu materiálov odolných proti opotrebovaniu a žiaruvzdorných výrobkov pre rôzne aplikácie. Oxid hlinitý vykazuje aj izolačné a elektrické vlastnosti; vysokočisté druhy sa dokonca môžu používať ako separátory medzi anódami a katódami, aby sa zabránilo skratu medzi týmito batériami.

Hliník je tiež základnou surovinou pri výrobe kremíkových doštičiek pre mikročipy a elektronické zariadenia a vďaka svojej tepelnej odolnosti, vysokým bodom varu/topenia a vynikajúcim vodivostným vlastnostiam slúži ako základná zložka pri výrobe svetelných diód (LED).

Tento vynález opisuje spôsob merania nečistôt vo vzorke práškového oxidu hlinitého. Na tento účel sa vzorka oxidu hlinitého vystaví röntgenovému žiareniu a následne sa zaznamená jej difrakčný uhol a intenzita na meranie. Následne sa môže vypočítať jeho mriežková konštanta a stanoviť korelácia medzi ňou a obsahom nečistôt vo vzorke práškového oxidu hlinitého.