ในสาขาการผลิตระดับไฮเอนด์และวัสดุขั้นสูงอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นวัสดุพื้นฐานที่สำคัญ . ความบริสุทธิ์ของมันมักจะถึง 99 . 99% (เกรด 4N) หรือแม้แต่ 99 . 999% (เกรด 5N) หรือสูงกว่า ด้วยคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่ยอดเยี่ยมมันถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในเซมิคอนดักเตอร์พลังงานใหม่เลนส์การแพทย์และอุตสาหกรรมอื่น ๆ
ดังนั้นผงอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงคืออะไร? คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์คืออะไร? เตรียมและนำไปใช้อย่างไร? วันนี้ลองดูเนื้อหานี้ให้ลึกกว่านี้ .
1. ผงอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงคืออะไร?
ส่วนประกอบหลักของผงอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงคืออลูมินา แต่แตกต่างจากอลูมินาอุตสาหกรรมทั่วไปมันมีความบริสุทธิ์สูงมากและมีเนื้อหาที่ต่ำมาก (เช่น Na, Fe, Si, ฯลฯ . ควบคุมที่ระดับ ppm) . ตามความบริสุทธิ์
•เกรด 4N (99.99%)
• 5N เกรด (99.999%)
•เกรด 6N (99.9999%)
ยิ่งความบริสุทธิ์สูงเท่าไหร่ประสิทธิภาพก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น
2. คุณสมบัติที่ไม่ซ้ำกันของผงอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง
(1) ความแข็งสูงเป็นพิเศษ
ความแข็งของ Mohs ของอลูมินาสูงถึง 9, สองรองเฉพาะกับเพชรและซิลิกอนคาร์ไบด์ . สามารถใช้สำหรับการขัดเงาการเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอ ฯลฯ .}
(2) ความต้านทานอุณหภูมิสูง
จุดหลอมเหลวอยู่ที่ประมาณ 2050 องศา . มันสามารถคงที่ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงและเหมาะสำหรับวัสดุทนไฟส่วนประกอบการบินและอวกาศ ฯลฯ .}
(3) ฉนวนที่ยอดเยี่ยม
มันมีความต้านทานสูงและคุณสมบัติอิเล็กทริกที่ดีทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์และสารตั้งต้นวงจรรวม .
(4) ความเสถียรทางเคมีที่แข็งแกร่ง
มันทนต่อการกัดกร่อนของกรดและอัลคาไลและไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะสลายตัวแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีกรดและด่าง . เหมาะสำหรับสารเคมีชีวการแพทย์และสาขาอื่น ๆ .}
(5) คุณสมบัติทางแสง
อลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงสามารถทำเป็นเซรามิกโปร่งใสสำหรับเลเซอร์, หน้าต่างอินฟราเรด, สารตั้งต้น LED, ฯลฯ .
3. ผงอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงอย่างไร?
(1) วิธีการไฮโดรไลซิสเกลือแอลกอฮอล์ (ความบริสุทธิ์สูง 5N เกรดขึ้นไป)
การใช้อลูมิเนียมอัลคอกไซด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นวัตถุดิบการไฮโดรไลซิสจะผลิตอลูมิเนียมไฮดรอกไซด์จากนั้นจึงสามารถกลายเป็นอัล 2O3 ที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานเซมิคอนดักเตอร์เกรด .}}
(2) กระบวนการไบเออร์ดัดแปลง (กระบวนการกระแสหลัก 4N)
กระบวนการไบเออร์แบบดั้งเดิมบริสุทธิ์ bauxite จากนั้นรวมการแลกเปลี่ยนไอออนการตกผลึกซ้ำและกระบวนการอื่น ๆ เพื่อลบสิ่งเจือปน . มันมีต้นทุนต่ำและเหมาะสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ .}
(3) วิธีแอมโมเนียมซัลเฟต
ผ่านปฏิกิริยาของแอมโมเนียมซัลเฟตและเกลืออลูมิเนียมการตกผลึกและการทำให้บริสุทธิ์หลายอย่างเหมาะสำหรับการเตรียมผงผงที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ .
(4) วิธีการพลาสม่าของ Spark Discharge (การเตรียมระดับนาโน)
มันถูกใช้ในการผลิตอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงของนาโนที่มีขนาดอนุภาคที่ละเอียดกว่าและพื้นที่ผิวเฉพาะขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่กว่า .
4. ฟิลด์แอปพลิเคชันของผงอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง
(1) อุตสาหกรรม LED และเซมิคอนดักเตอร์
•พื้นผิวแซฟไฟร์ (คริสตัลเดี่ยวal₂o₃) เป็นวัสดุสำคัญสำหรับชิป LED . ตัวอย่างเช่น ผงอลูมินาที่บริสุทธิ์สูงสำหรับแซฟไฟร์ .
•ใช้ในบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์, สารตั้งต้นวงจรรวม ฯลฯ .
(2) แบตเตอรี่พลังงานใหม่
•การเคลือบไดอะแฟรมแบตเตอรี่ลิเธียมปรับปรุงความต้านทานอุณหภูมิสูงและความสามารถในการเปียกน้ำอิเล็กโทรไลต์และเพิ่มความปลอดภัย .
•วัสดุวิจัยสำหรับอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง .
(3) การขัดที่แม่นยำ (CMP)
•การขัดเงาความแม่นยำเป็นพิเศษของเวเฟอร์ซิลิกอนแก้วออปติคัลและจานฮาร์ดดิสก์ .
(4) เซรามิกโปร่งใส
•หลอดโซเดียมความดันสูง, หน้าต่างเลเซอร์และเกราะกันกระสุน .
(5) biomedicine
•ขั้นตอนการเสริมแรงของข้อต่อประดิษฐ์และวัสดุฟื้นฟูทันตกรรมพร้อมความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ยอดเยี่ยม .
(6) แอปพลิเคชันระดับสูงอื่น ๆ
•การเคลือบที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและอุณหภูมิ, ตัวเร่งปฏิกิริยา, วัสดุทนไฟระดับสูง, ฯลฯ .}
แม้ว่าอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงผงไม่ได้รับความนิยมเท่ากับกราฟีนและท่อนาโนคาร์บอนมันมีบทบาทที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในอุตสาหกรรมไฮเทคที่ทันสมัย . จากแก้วไพลินในหน้าจอโทรศัพท์มือถือไปยังตัวคั่นแบตเตอรี่ในยานพาหนะไฟฟ้าจากชิปเซมิคอนดักเตอร์ เพื่อขยาย .