ผงอะลูมินาเป็นวัสดุอนินทรีย์สมรรถนะสูงที่จัดทำโดยการรักษาความร้อนอุณหภูมิสูง . มันมีความต้านทานอุณหภูมิสูงที่ยอดเยี่ยมความแข็งสูงและความเสถียรทางเคมี . มันถูกใช้อย่างกว้างขวางในเซรามิกวัสดุทนไฟส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์
一 . คำจำกัดความของผงอะลูมินา
ผงอะลูมินาที่ถูกเผาหมายถึง -alumina Powder ที่เกิดขึ้นจากการคำนวณอลูมิเนียมไฮดรอกไซด์หรืออลูมินาอุตสาหกรรมที่อุณหภูมิสูง (ปกติจะสูงกว่า 1,200 องศา) เพื่อกำจัดน้ำคริสตัลและผ่านการแปลงผลึก .}
กระบวนการปูนจะเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของอลูมินาอย่างมีนัยสำคัญเช่น:
•การกำจัดความชื้นและสารระเหยเพื่อปรับปรุงความบริสุทธิ์
•การเปลี่ยนแปลงของคริสตัลจากความมั่นคงต่ำ-al₂o₃ถึงความมั่นคงสูง-al₂o₃ (เฟส Corundum);
•ปรับปรุงความแข็งและความต้านทานอุณหภูมิสูงทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรม .
2. กระบวนการเตรียมการของผงอะลูมินา
(1) การเลือกวัตถุดิบ
วัตถุดิบของผงอะลูมิเนียมที่ถูกเผาส่วนใหญ่ ได้แก่ :
•อลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ (AL (OH) ₃): เช่นอุตสาหกรรมกิ๊บส์อุตสาหกรรม;
• Boehmite (Alooh): อลูมิเนียมออกไซด์ monohydrated ที่มีอัตราการแปลงสูงหลังจากการเผา;
• Alumina อุตสาหกรรม (-al₂o₃): สามารถคำนวณได้โดยตรงใน-al₂o₃ .
(2) กระบวนการเผาผลาญ
การเผามักจะแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน:
1. ขั้นตอนการคายน้ำ (200–500 องศา)
o อลูมิเนียมไฮดรอกไซด์สลายตัวและปล่อยน้ำคริสตัล:
2AL (OH) 3 → Al2O 3+3 H2O ↑ 2AL (OH) 3 → Al2O 3+3 H2O ↑
o alumina transitional (เช่น-al₂o₃) ถูกสร้างขึ้น .
2. ขั้นตอนการแปลงคริสตัล (800–1200 องศา)
o -al₂o₃ค่อยๆเปลี่ยนเป็น-al₂o₃ (เฟส corundum);
o พื้นที่ผิวเฉพาะลดลงและอนุภาคจะหนาแน่นขึ้น .
3. High temperature stabilization (>1300 องศา)
o ส่งเสริมการเจริญเติบโตของ-al₂o₃ธัญพืชปรับปรุงความแข็งและความเสถียรทางความร้อน .
(3) การระบายความร้อนและหลังการรักษา
อลูมินาที่ถูกเผาจะต้องเย็นลงอย่างช้าๆเพื่อหลีกเลี่ยงความเครียดจากความร้อนที่ทำให้อนุภาคแตก . จากนั้นสามารถประมวลผลได้โดย:
•การบด: ปรับขนาดอนุภาคสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน
•การให้เกรด: หน้าจอตามขนาดอนุภาคเพื่อปรับปรุงความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์
•การรักษาพื้นผิว: เช่นการปรับเปลี่ยนตัวแทนการเชื่อมต่อไซเลนเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของพันธะด้วยเรซินหรือเซรามิก .
3. ลักษณะของผงอะลูมินาที่ถูกเผา
ลักษณะ |
อธิบาย |
จุดหลอมเหลวสูง |
ประมาณ 2050 องศาความต้านทานอุณหภูมิสูงที่ยอดเยี่ยมเหมาะสำหรับวัสดุทนไฟ . |
ความแข็งสูง |
Mohs Hardness คือ 9, รองจาก Diamond เท่านั้นและสามารถใช้สำหรับการกัดกร่อนและการเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอ .} |
ความเฉื่อยทางเคมี |
มันทนต่อการกัดกร่อนของกรดและอัลคาไลและมีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่แข็งแกร่งและเหมาะสำหรับอุตสาหกรรมเคมีและอิเล็กทรอนิกส์ . |
คุณสมบัติฉนวน |
ความต้านทานสูงเหมาะสำหรับเซรามิกอิเล็กทรอนิกส์พื้นผิววงจรรวม ฯลฯ . |
การนำความร้อนที่ดี |
สามารถใช้สำหรับวัสดุกระจายความร้อนเช่นบรรจุภัณฑ์ LED และวัสดุการจัดการความร้อน . |
ค่าสัมประสิทธิ์ต่ำ การขยายตัวทางความร้อน |
มีความเสถียรในมิติที่อุณหภูมิสูงเหมาะสำหรับชิ้นส่วนเซรามิกที่แม่นยำ . |
4. แอปพลิเคชันของผงอะลูมินา
(1) วัสดุทนไฟ
•ใช้สำหรับวัสดุบุผิวเตาเผาอุณหภูมิสูงอิฐทนไฟ castables ฯลฯ .
•ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเหล็กแก้วและซีเมนต์เนื่องจากจุดหลอมเหลวสูงและความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อน .}
(2) อุตสาหกรรมเซรามิก
•เซรามิกอิเล็กทรอนิกส์: พื้นผิววงจรรวม, ฉนวน, เซรามิก piezoelectric ฯลฯ .
•โครงสร้างเซรามิก: ชิ้นส่วนที่ทนต่อการสึกหรอ (เช่นเครื่องมือเซรามิกแบริ่ง), bioceramics, ฯลฯ .
(3) สารกัดกร่อน
•ใช้สำหรับการบดล้อ, ดิสก์ตัด, ผงขัด, ฯลฯ ., แทนที่ซิลิคอนคาร์ไบด์และการกัดกร่อนเพชร .}
(4) ตัวเร่งปฏิกิริยา
•-al₂o₃ที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะสูงสามารถใช้สำหรับปฏิกิริยาการเร่งปฏิกิริยาปิโตรเคมี .
(5) การเคลือบและฟิลเลอร์
•ใช้สำหรับการเคลือบที่ทนอุณหภูมิสูงพลาสติกเสริมยาง ฯลฯ . เพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอและความต้านทานการกัดกร่อน .}
(6) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์
•ใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์ LED, พื้นผิวการกระจายความร้อน, เลเยอร์ฉนวน, ฯลฯ .
5,ความแตกต่างระหว่างผงอะลูมินาที่ถูกเผาและอลูมินาธรรมดา
ลักษณะ |
อลูมินาธรรมดา |
|
โครงสร้างผลึก |
ระยะอสัณฐานหรือการเปลี่ยนผ่าน |
เฟส Corundum ที่เสถียร (ระบบหกเหลี่ยม) |
พื้นที่ผิวเฉพาะ |
สูง (100–300 ตารางเมตร/กรัม) |
ต่ำ (<10 m²/g) |
ความแข็ง |
ต่ำกว่า |
สูงมาก (Mohs Hardness 9) |
เสถียรภาพทางความร้อน |
ต่ำกว่า |
Very high (high temperature resistance >1800 องศา) |
แอปพลิเคชันหลัก |
ตัวเร่งปฏิกิริยาตัวดูดซับ |
วัสดุทนไฟเซรามิกส์สารกัดกร่อน |