Порошок Al 3203

Обзор порошка Al2O3

Al2O3 или оксид алюминия - это керамический материал, известный своей высокой твердостью, отличными диэлектрическими свойствами, тугоплавкостью, стойкостью к истиранию и коррозии. Глинопорошок - это порошкообразная форма оксида алюминия, используемая в различных областях.

Основные свойства порошка Al2O3 включают:

• Высокая твердость и износостойкость
• Высокая температура плавления - более 2000°C
• Низкая электрическая и тепловая проводимость
• Отличная устойчивость к термоударам
• Устойчивость к воздействию сильных кислот и щелочей
• Низкая плотность около 3,95 г/см3
• Химически инертный материал
• Порошок белого цвета с различными размерами частиц

Химический состав порошка Al2O3

Порошок Al2O3 имеет следующий химический состав:

Состав	Формула	Вес %
Оксид алюминия	Al2O3	99,5% мин
Диоксид кремния	SiO2	0,05% макс.
Оксид железа	Fe2O3	0,08% макс.
Диоксид титана	TiO2	0,03% макс.
Оксид натрия	Na2O	0,05% макс.
Оксид магния	MgO	0,03% макс.

 

Порошок Al2O3 высокой чистоты содержит более 99,5% оксида алюминия в качестве основного компонента. Максимальные пределы содержания примесей установлены для кремнезема, оксида железа, титана и других оксидов.

Свойства порошка Al2O3

Порошок Al2O3 обладает следующими основными свойствами:

Недвижимость	Значение
Температура плавления	2050°C
Плотность	3,95 г/см3
Твердость	9 Мооса
Прочность на изгиб	330 МПа
Прочность на сжатие	2600 МПа
Пористость	<1%
Теплопроводность	30 Вт/м.К
Электрическое сопротивление	>1014 Ом.см
Диэлектрическая прочность	15-35 кВ/мм
Поглощение воды	0%

Очень высокая температура плавления, твердость, прочность и диэлектрическая проницаемость позволяют использовать глинозем в таких областях, как абразивные материалы, огнеупоры, керамика и электроизоляторы. Он обладает очень низкой пористостью и нулевым водопоглощением.

Методы производства порошка Al2O3

К распространенным методам производства порошка Al2O3 относятся:

• Байерский процесс - Тригидрат глинозема добывается из бокситовой руды и термически перерабатывается в глиноземный порошок. Этот процесс позволяет получить порошок высокой чистоты.
• Процесс Халля-Эроля - Глинозем растворяется в расплавленном криолите и подвергается электролизу для получения алюминия. В качестве побочного продукта извлекается глиноземный порошок.
• Кальцинация - Дегидратация и прокаливание различных гидроксидов алюминия с получением глиноземного порошка.
• Золь-гель - Глиноземный гель формируется из алкоксидов или нитратов алюминия, затем высушивается и прокаливается для получения наноразмерного глиноземного порошка.
• Пламенный пиролиз - При парофазном сжигании хлорида алюминия образуется ультратонкий глиноземный порошок.

Наиболее распространенным промышленным методом является процесс Байера, в то время как другие методы позволяют получать глинозем специального назначения.

Области применения порошка Al2O3

Основные области применения порошка Al2O3 включают:

• Абразивы - Благодаря своей твердости используется для шлифования, полировки, абразивной обработки.
• Огнеупоры - Футеровка высокотемпературных печей, керамика, огнеупорный кирпич для металлургической, стекольной, цементной промышленности.
• Керамика - Электротехнические, конструкционные, биомедицинские приложения с использованием алюмооксидной керамики.
• Катализаторы - Гамма-глинозем используется в качестве опоры катализатора и непосредственно в качестве катализатора.
• Покрытия - Термонапыляемые покрытия для защиты от износа и коррозии.
• Полировка - Суспензии CMP для полировки кремниевых пластин, оптических компонентов, металлов.
• Филлеры - Добавляется в пластмассы, резину, бумагу для улучшения механических свойств.
• Косметика - Для производства косметики, средств личной гигиены.

Технические характеристики порошка Al2O3

Порошок Al2O3 выпускается с различными степенями чистоты, гранулометрическим составом и марками:

• Чистота - От промышленных (90%) до высокочистых (99,99%) в зависимости от уровня содержания примесей.
• Размер частиц - От наноразмерного (10-50 нм) до крупнозернистого (более 100 мкм).
• Фазы - Альфа-, гамма-, тета-, дельта-фазы обладают различными свойствами.
• Классы - Соответствие стандартам на абразивные материалы, техническую керамику, биокерамику и т.д.
• Площадь поверхности - Для наноразмерного порошка площадь поверхности составляет 1-100 м2/г.
• Морфология - Предпочтительны частицы правильной и сферической формы.
• Приложения - Порошок для композитов, 3D-печати и других целей.

Мировые поставщики порошка Al2O3

К числу основных мировых поставщиков относятся:

• Алматис (США)
• Байковски (Франция)
• Nippon Light Metal (Япония)
• Sumitomo Chemical (Япония)
• Sasol (ЮАР)
• Evonik (Германия)
• Micron Metals (США)
• Nanoshel (США)

Эти компании производят различные марки порошка Al2O3, предназначенные для применения в различных областях - от абразивных материалов до нанотехнологий.

Ценообразование на порошок Al2O3

Цена на порошок Al2O3 зависит от:

• Чистота и сортность
• Размер частиц и площадь поверхности
• Количество закупок
• Характеристики порошка
• Поставщик и местонахождение

Класс	Диапазон цен
Промышленность	$5-10 за кг
Технические	$10-50 за кг
Высокая чистота	$50-500 за кг
Нанопорошок	$100-1000 за кг

 

Как правило, высокочистые, наноразмерные, специализированные порошки имеют более высокую цену по сравнению с промышленными товарными сортами.

Охрана труда и техника безопасности при работе с порошком Al2O3

Порошок Al2O3 не представляет серьезной опасности для здоровья и безопасности, однако следует соблюдать стандартные меры предосторожности:

• Во избежание вдыхания мелких частиц при работе с ними используйте пылезащитные маски или респираторы.
• При работе с порошком надевайте защитные очки и перчатки.
• Не допускать контакта с кожей во избежание высыхания и раздражения.
• Избегайте образования и вдыхания пыли в воздухе. Обеспечьте надлежащую вентиляцию.
• Обращаться с порошком и хранить его следует осторожно, не допуская рассеивания в воздухе.
• Правильно утилизировать отработанный порошок в соответствии с экологическими нормами.
• Полные данные о вреде для здоровья см. в паспорте безопасности материала (MSDS), предоставляемом поставщиком.

Контроль и испытания порошка Al2O3

Основными испытаниями, проводимыми для контроля качества порошка Al2O3, являются:

• Химический анализ с использованием методов рентгеновской флуоресценции (XRF) или индуктивно-связанной плазмы (ICP) для обеспечения соответствия состава техническим условиям.
• Анализ размера частиц методом лазерной дифракции или динамического светорассеяния.
• Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) для изучения морфологии частиц.
• Измерение удельной площади поверхности методом газовой абсорбции.
• Анализ рентгеновской дифракции (XRD) для определения присутствующих фаз.
• Анализ примесей микроэлементов с помощью масс-спектрометрии ИСП.
• Потеря массы при прокаливании при нагреве до 1000°C.
• Измерение плотности методом пикнометрии.

Тщательный контроль и испытания позволяют гарантировать соответствие порошка требованиям к качеству и эксплуатационным характеристикам, предъявляемым в конкретных областях применения.

Сравнение α-Al2O3 и порошка γ-Al2O3

α-Al2O3 и γ-Al2O3 - две распространенные фазы глиноземного порошка, которые здесь сравниваются:

Параметр	α-Al2O3	γ-Al2O3
Кристаллическая структура	Шестигранник	Кубический
Плотность	3,95 г/см3	3,65 г/см3
Твердость	9 Мооса	8 Мооса
Температура плавления	2050°C	~1100°C
Теплопроводность	30 Вт/м.К	5-10 Вт/м.К
Площадь поверхности	<10 м2/г	100-300 м2/г
Приложения	Абразивы, керамика	Катализаторы, адсорбенты
Цена	Нижний	Выше

 

α-Al2O3 обладает более высокой твердостью, плотностью, теплопроводностью и тугоплавкостью, а γ-Al2O3 имеет большую площадь поверхности и широко используется в катализаторах. α-форма имеет более широкое применение и более низкую цену.

Вопросы и ответы

Вопрос: Для чего используется порошок Al2O3?

О: Порошок Al2O3 благодаря высокой твердости, прочности и коррозионной стойкости используется для производства абразивов, огнеупоров, конструкционной керамики, керамических покрытий, полировальных составов, наполнителей для пластмасс и резины и других целей.

Вопрос: Чем отличается белый, розовый и коричневый глиноземный порошок?

Ответ: Белый глинозем представляет собой высокочистый Al2O3. Розовый и коричневый глинозем содержат небольшое количество оксидов хрома и железа соответственно, которые придают цвет. Белый глинозем используется в тех случаях, когда необходимо избежать цветного загрязнения.

Вопрос: Опасен ли порошок Al2O3?

Ответ: Порошок Al2O3 обычно не классифицируется как опасный материал, но, как и все мелкие порошки, может вызывать раздражение и затруднение дыхания при работе с ним. Рекомендуется использовать соответствующие СИЗ.

Вопрос: В чем разница между плавленым и спеченным глиноземным порошком?

О: Плавленый глинозем производится путем плавления чистого глинозема, в то время как спеченный - путем прессования и обжига глиноземного порошка. Плавленый глинозем имеет более высокую чистоту и плотность по сравнению со спеченным.

Вопрос: Где можно купить порошок Al2O3 для изготовления керамических компонентов?

Ответ: Высокочистый тонкодисперсный глиноземный порошок для керамических применений можно приобрести у ведущих поставщиков, таких как Almatis, Baikowski и Micron Metals. Убедитесь в том, что порошок соответствует техническим требованиям для вашего применения.