Alümina tozu, nanokompozitlerde vazgeçilmez bir çekirdek ve dolgu malzemesidir ve ayrıca endüstriyel katalizörler için önemli bir destek bileşiği olarak hizmet eder. Gözenekli karbon siyahı, kalın kıvamı ve safsızlıkları emme kabiliyeti nedeniyle kozmetik ürünlerde ayrılmaz bir bileşen iken, değerli taşları parlatmak için kullanılan bir aşındırıcı olan korindonun temelini oluşturur.
Özellikler
Alümina tozu, suyu uzaklaştırmak ve alüminyum oksit üretmek için alüminyum hidroksitin yüksek sıcaklıklarda kalsine edilmesiyle oluşturulur, daha sonra farklı özelliklere ve uygulamalara sahip farklı formlar üretmek için daha fazla işlenir.
Sınıfına bağlı olarak, Alümina doku olarak inceden kabaya kadar değişebilir ve çeşitli kimyasal saflık ve yüzey alanı seviyelerine sahip olabilir. Çok düşük safsızlık seviyelerine sahip kaliteler yüksek saflıkta Alümina (HPA) olarak bilinirken, son derece geniş yüzey alanlarına sahip olanlar daha düşük saflık derecelerine sahip Granüler Alümina (GA) olarak bilinir.
İnce alümina tozları parlatma bileşiklerinde ve katalizör destek malzemelerinde bulunabildiği gibi plastik ve kauçuk üretim süreçlerinde dolgu malzemesi olarak da kullanılmaktadır. Ayrıca, yüksek saflıkta alümina, elektronik cihazlar için safir alt tabakaların üretiminde ve yüksek sıcaklıkta lehimleme tertibatlarında kullanılmak üzere metal kaplamada kullanılır - kısacası birden fazla kullanıma hizmet eder ve mükemmel bir elektrik yalıtkanı görevi görür.
Alümina ayrıca endüstriyel ürünler ve makineler üzerinde koruyucu bir kaplama olarak kullanılabilir ve aşınmaya karşı korunmalarına yardımcı olur. Üstün sertliği ve mukavemeti nedeniyle, alümina ideal seramik izolatörler ve substratlar oluşturur, ayrıca termal kapasitesi ve yüksek erime noktası, petrokimya işleme, çimento üretimi, atık yakma ve demir ve çelik üretimi gibi uygulamalarda kullanılan refrakter ürünlerin üretiminde yararlı olmasını sağlar. Alümina, mukavemeti artırmak için camla bile karıştırılabilir.
Uygulamalar
Alümina tozu seramik, metalurji, elektronik ve katalizör üretimi gibi çok çeşitli endüstriyel ürünlerin imalatında kullanılmaktadır. Termal, kimyasal ve mekanik özellikleri nedeniyle alümina, refrakterler, taşlama taşları ve aşınmaya dayanıklı uygulamalar için ideal bir malzemedir ve düşük sürtünme seviyeleri onu biyouyumluluk gereksinimleri olan nanokompozitler için uygun hale getirir.
Yüksek erime noktası ve termal direnci nedeniyle alümina, elektrikli cihazların ve yarı iletkenlerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca, ısı alıcıları onu elektronik bileşenlerde üretilen ısıyı dağıtmak için temel bir bileşen olarak kullanır ve düşük sürtünme ve yalıtım özellikleri onu aşınma önleyici kaplamalar oluşturmak için mükemmel bir malzeme seçimi haline getirir.
Kalsine alümina, petrokimya endüstrisinde hidrolik çatlatma (fracking) sırasında çatlakları açık tutmak ve böylece hidrokarbonların yeraltı yataklarından çıkarılmasına yardımcı olmak için hidrolik çatlatma operasyonları sırasında kullanılan seramik proppantların yapımında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Saf (99% alümina) alümina, aşınmaya karşı dirençli olması gereken makine ve ekipman parçalarının üretiminde yaygın olarak kullanılırken, aynı zamanda gürültü ve radyasyona karşı etkili bir şekilde yalıtılır. Bu malzemenin yaygın uygulamaları arasında şaftlar, rulmanlar, baskı pulları ve kimyasallarla çalışan pompalardaki pistonların yanı sıra lazer bileşenleri, elektro optik cihazlar, akış ölçer sensörleri ve X-ray ekipmanı yer alır.
Alümina, ağır yükleri taşımak için özel olarak donatılmış kamyonlar veya römorklar, demiryolu, kargo gemisi veya alüminyum gibi kuru dökme malları taşımak için tasarlanmış diğer araçlarla taşınabilir.
Üretim
Alümina, aşındırıcılar, sinterlenmiş ürünler, plazma püskürtme malzemeleri ve dolgu maddeleri gibi birçok uygulamada vazgeçilmez bir malzemedir. Ayrıca, alümina tek kristaller, katalizörler için destekler ve floresan maddeler olarak da bulunabilir. Alüminanın bazı kullanımları yüksek saflık ve dar partikül boyutu dağılımı gerektirirken, diğerleri belirli şekiller gerektirir; örneğin kömürle çalışan elektrik santrallerinde kullanılan seramik filtreler 100 mikron çapında alümina tozu içermelidir Baca gazı kanalları için filtreler, optimum kullanım için çapı 100 mikrona eşit olan silindirik şekilli toz gerektirir.
Alüminanın çoğu, hammadde olarak bir toprak minerali olan boksitin kullanıldığı Bayer işlemiyle üretilir. Topraktan çıkarılan ve sulu hidroksit çözeltileriyle çözündürülmek ve filtrelenmek üzere alümina tesislerine taşınan alüminanın bir kısmı daha sonra alüminyum metaline elektroliz edildiği alüminyum eritme tesislerine gönderilir; kalan parçalar ise izolatörler, refrakterler ve aşındırıcılar gibi çeşitli seramik ürünlerin yanı sıra kemik implantları, kemik/diş implantları, laboratuvar gereçleri ve laboratuvar fırını refrakter kaplamaları için kalsine edilir.
Alümina bir emtiadır, yani fiyatı arz ve talebe göre günlük olarak dalgalanır. Üreticiler, üretim maliyetlerini buna göre ayarlamak için bu fiyatı yakından takip eder, genellikle kamyon yükü veya vagonla dökme olarak gönderir; nakliye için gereken mesafe ve hıza bağlı olarak gemi ile de teslim edilebilir.
Test
Alümina en yaygın kullanılan mühendislik seramiklerinden biridir. Özellikleri onu sert, kimyasal olarak inert ve yüksek sıcaklıklarda kararlı kılar; alümina tozunu çeşitli uygulamalar için aşınmaya dayanıklı malzemeler ve refrakter ürünler yapmak için ideal hale getirir. Alümina ayrıca yalıtım ve elektriksel özellikler sergiler; yüksek saflık dereceleri, bu piller arasında kısa devreyi önlemek için anotlar ve katotlar arasında ayırıcı olarak bile kullanılabilir.
Alümina aynı zamanda mikroçipler ve elektronik cihazlar için silikon gofret üretiminde önemli bir hammaddedir ve termal direnci, yüksek kaynama/erime noktaları ve mükemmel iletkenlik özellikleri nedeniyle ışık yayan diyotların (LED'ler) üretiminde temel bir bileşen olarak hizmet eder.
Mevcut buluş, bir alümina tozu numunesinin safsızlıklarını ölçmek için bir yöntem tanımlamaktadır. Bunu yapmak için, bir alümina örneği bir X-ışını demetine maruz bırakılır ve kırınım açısı ve yoğunluğu daha sonra ölçüm için kaydedilir. Daha sonra, kafes sabiti hesaplanabilir ve bu sabit ile alümina tozu örneğinin safsızlık içeriği arasındaki korelasyon kurulabilir.