Порошок оксиду алюмінію є незамінним матеріалом для формування серцевини та наповнювачем у нанокомпозитах, а також слугує важливою опорною сполукою для промислових каталізаторів. Пористий технічний вуглець є невід’ємним компонентом косметичних засобів завдяки своїй густій консистенції та здатності поглинати домішки, а також слугує основою для корунду — абразиву, що використовується для полірування дорогоцінних каменів.
Характеристики
Порошок глинозему отримують шляхом прожарювання гідроксиду алюмінію при високих температурах з метою видалення води та отримання оксиду алюмінію, після чого його піддають подальшій обробці для отримання різних форм із різними властивостями та сферами застосування.
Залежно від сорту, глинозем може мати текстуру від дрібної до грубої, а також різні рівні хімічної чистоти та питомої поверхні. Сорти з дуже низьким вмістом домішок називаються глиноземом високої чистоти (HPA), тоді як сорти з надзвичайно великою питомою поверхнею — гранульованим глиноземом (GA), що має нижчі показники чистоти.
Дрібні порошки оксиду алюмінію входять до складу полірувальних сумішей та матеріалів-носіїв для каталізаторів, а також використовуються як наповнювач у процесах виробництва пластмас і гуми. Крім того, глинозем високої чистоти застосовується у виробництві сапфірових підкладок для електронних пристроїв, а також, після нанесення металевого покриття, використовується у високотемпературних паяльних з’єднаннях — коротко кажучи, він має багатофункціональне застосування та є чудовим електричним ізолятором.
Оксид алюмінію також може використовуватися як захисне покриття для промислових виробів та обладнання, допомагаючи захищати їх від стирання. Завдяки своїй надзвичайній твердості та міцності оксид алюмінію є ідеальним матеріалом для виготовлення керамічних ізоляторів та підкладок, а його теплоємність і висока температура плавлення роблять його корисним у виробництві вогнетривких виробів, що застосовуються в таких галузях, як нафтохімічна переробка, виробництво цементу, спалювання відходів та металургія. Оксид алюмінію можна навіть змішувати зі склом для підвищення його міцності.
Застосування
Порошок оксиду алюмінію використовується у виробництві найрізноманітніших промислових товарів, зокрема у кераміці, металургії, електроніці та виробництві каталізаторів. Завдяки своїм термічним, хімічним та механічним властивостям оксид алюмінію є ідеальним матеріалом для вогнетривів, шліфувальних кругів та зносостійких застосувань, а також характеризується низьким коефіцієнтом тертя, що робить його придатним для нанокомпозитів, до яких висуваються вимоги щодо біосумісності.
Завдяки високій температурі плавлення та термостійкості оксид алюмінію широко застосовується у виробництві електричних приладів та напівпровідників. Крім того, його використовують у радіаторах як ключовий компонент для відведення тепла, що утворюється в електронних компонентах, а низький коефіцієнт тертя та ізоляційні властивості роблять його чудовим матеріалом для створення зносостійких покриттів.
Прокалений оксид алюмінію широко застосовується в нафтохімічній промисловості для виробництва керамічних проппантів, які використовуються під час операцій з гідророзриву пластів для підтримання тріщин у відкритому стані, що сприяє видобуванню вуглеводнів із підземних родовищ.
Чистий оксид алюмінію (99%) широко застосовується для виготовлення деталей машин та обладнання, які повинні бути стійкими до зносу, а також ефективно ізолювати від шуму та випромінювання. Типовими сферами застосування цього матеріалу є вали, підшипники, упорні шайби та поршні насосів, що працюють з хімічними речовинами, а також лазерні компоненти, електрооптичні пристрої, датчики витратомірів та рентгенівське обладнання.
Глинозем можна транспортувати вантажівками або причепами, спеціально обладнаними для перевезення важких вантажів, залізницею, вантажними суднами або будь-якими іншими засобами, призначеними для перевезення сухих сипучих вантажів, таких як алюміній.
Виробництво
Оксид алюмінію є незамінним матеріалом у багатьох сферах застосування, таких як абразиви, спечені вироби, матеріали для плазмового напилення та наповнювачі. Крім того, оксид алюмінію також використовується у вигляді монокристалів, носіїв для каталізаторів та флуоресцентних речовин. Деякі сфери застосування оксиду алюмінію вимагають його високої чистоти та вузького розподілу частинок за розмірами, тоді як інші — конкретних форм; наприклад, керамічні фільтри, що використовуються на вугільних електростанціях, повинні містити порошок оксиду алюмінію діаметром 100 мікрон, а фільтри для димогазопроводів вимагають порошку циліндричної форми діаметром 100 мікрон для оптимального використання.
Більшу частину глинозему виробляють за методом Байєра, в якому в якості сировини використовується боксит — гірський мінерал. Видобутий із землі та доставлений на заводи з виробництва глинозему для розчинення у водних розчинах гідроксиду та фільтрування, частина глинозему потім надходить на алюмінієві заводи, де шляхом електролізу перетворюється на металевий алюміній; решта піддається прокалюванню для виготовлення різних керамічних виробів, таких як ізолятори, вогнетриви та абразиви, а також кісткових імплантатів, кістково-зубних імплантатів, лабораторного посуду та вогнетривких футеровок для лабораторних печей.
Глинозем є товаром, а це означає, що його ціна щодня коливається залежно від попиту та пропозиції. Виробники уважно стежать за цією ціною, щоб відповідно коригувати виробничі витрати; зазвичай глинозем транспортується оптом вантажівками або залізничними вагонами; залежно від відстані та необхідної швидкості перевезення його також можуть доставляти морським транспортом.
Тестування
Оксид алюмінію є однією з найпоширеніших видів технічної кераміки. Завдяки своїм властивостям він є твердим, хімічно інертним і стійким до високих температур; це робить порошок оксиду алюмінію ідеальним матеріалом для виготовлення зносостійких матеріалів та вогнетривких виробів для різних сфер застосування. Кордум також має ізоляційні та електротехнічні властивості; сорти високої чистоти можуть навіть використовуватися як сепаратори між анодами та катодами для запобігання короткому замиканню між цими елементами.
Глинозем також є важливою сировиною для виробництва кремнієвих пластин, що використовуються у мікросхемах та електронних пристроях, а завдяки своїй термостійкості, високим температурам кипіння та плавлення, а також чудовим провідниковим властивостям він є необхідним компонентом у виробництві світлодіодів (LED).
У даному винаході описано метод вимірювання вмісту домішок у зразку порошку оксиду алюмінію. Для цього зразок оксиду алюмінію піддають впливу рентгенівського променя, після чого для вимірювання реєструють кут дифракції та інтенсивність. Згодом можна обчислити його граткову константу та встановити взаємозв’язок між нею та вмістом домішок у зразку порошку оксиду алюмінію.