أكسيد الألومنيوم الأبيض هو معدن اصطناعي عالي النقاء يحظى بتقدير كبير في صناعة السيراميك لصلابته الاستثنائية وخموله الكيميائي واستقراره الحراري.
| التركيب الكيميائي النموذجي | |
| AL2O3 | 99.3% دقيقة |
| ثاني أكسيد السيليكون | 0.06% |
| Na2O | 0.3% كحد أقصى |
| Fe2O3 | 0.05% كحد أقصى |
| عالي | 0.04% كحد أقصى |
| أكسيد الماغنيسيوم | 0.01% كحد أقصى |
| كيه تو أو | 0.02#الحد الأقصى |
| الخصائص الفيزيائية النموذجية | |
| صلابة: | موس: 9.0 |
| أقصى درجة حرارة للخدمة: | 1900 درجة مئوية |
| نقطة الانصهار: | 2250 درجة مئوية |
| الثقل النوعي: | 3.95g/cm3 |
| كثافة الحجم | 3.6 جرام/سم3 |
| الكثافة الظاهرية (LPD): | 1.75-1.95 جم/سم3 |
| لون: | أبيض |
| شكل الجسيم: | زاوية |
| الحجم المتوفر: | |
| F8# F10# F12# F14# F16# F20# F22# F24# F30# F36# F46# F54# F60# F70# F80# F90# F100# F120# F150# F180# F220# F230 F240 F280 F320 F360 F400 F500 F600 F800 F1000 F1200 F1500 | |
يمكن تصنيف أدوارها الأساسية إلى مجالين رئيسيين: 1) كمادة مضافة وظيفية في أجسام السيراميك والطلاءات، و 2) كمادة كاشطة رئيسية لمعالجة وتشطيب منتجات السيراميك.
1. كمادة مضافة وظيفية في أجسام السيراميك والطلاءات
في هذا الدور، يتم دمج أكسيد الألومنيوم الأبيض في تركيبة السيراميك نفسها، حيث يعمل كمعزز أداء متعدد الوظائف.
| مجال التطبيق | الوظيفة الأساسية | المزايا والتفاصيل |
|---|---|---|
| حشو التعزيز | زيادة القوة الميكانيكية | تعمل جزيئات أكسيد الألومنيوم الأبيض كعامل تقوية، مما يُكوّن مادة مركبة. فهي تمنع انتشار الشقوق، مما يزيد بشكل كبير من قوة الانحناء ومقاومة التآكل للمنتج الخزفي النهائي. |
| السيراميك المقاوم للتآكل | تعزيز الصلابة ومقاومة التآكل | يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية بالنسبة للسيراميك المستخدم في التطبيقات الصعبة، مثل البطانات الصناعية والفوهات وأدوات القطع والبلاط في المناطق ذات الحركة المرورية العالية. يُحسّن أكسيد الألومنيوم الأبيض بشكلٍ كبير من عمر المنتج في ظل الظروف القاسية. |
| السيراميك المقاوم للحرارة | تحسين الاستقرار الحراري | نظراً لارتفاع درجة انصهاره (حوالي 2050 درجة مئوية)، يُضاف أكسيد الألومنيوم الأبيض إلى الطوب الحراري، وأثاث الأفران (الأرفف، والأعمدة)، والبواتق. فهو يُحسّن مقاومة الصدمات الحرارية (مقاومة التشققات الناتجة عن التغيرات السريعة في درجات الحرارة) ويرفع قيمة مكافئ المخروط الحراري (PCE) ، مما يسمح للمواد الحرارية بتحمل درجات حرارة أعلى. |
| السيراميك التقني | التحكم في التمدد الحراري والعزل | في السيراميك التقني المتقدم (على سبيل المثال، ركائز الإلكترونيات والعوازل)، يعتبر معامل التمدد الحراري المتحكم فيه لأكسيد الألومنيوم الأبيض وخصائص العزل الكهربائي الممتازة أمرًا بالغ الأهمية للموثوقية والأداء. |
| مادة التزجيج والطلاء غير اللامع | ابتكر تشطيبات ساتان أو مطفية | يُستخدم أكسيد الألومنيوم الأبيض المطحون ناعمًا في التزجيج والطلاءات. ببقائه معلقًا وعدم ذوبانه بالكامل، تُشتت جزيئاته الدقيقة الضوء، مما يُعطي سطحًا ساتانيًا أو غير لامعًا مرغوبًا بدلًا من اللمعان الشديد. |
2. كمادة كاشطة لمعالجة المنتجات الخزفية
هذا تطبيق واسع الانتشار وبالغ الأهمية. حبيبات أكسيد الألومنيوم الأبيض الحادة والمتكتلة مثالية لتشكيل وتشطيب وتجهيز الأسطح الخزفية في مراحل مختلفة من الإنتاج.
| مجال التطبيق | العملية والتفاصيل |
|---|---|
| الطحن والتلميع | التشغيل الدقيق للسيراميك التقني: تُستخدم عجلات الطحن ومركبات التلميع المُلصقة بأكسيد الألومنيوم الأبيض لتصنيع السيراميك المتقدم (مثل الألومينا والزركونيا) بأبعاد دقيقة وتفاوتات دقيقة. وتُمكّنها صلابتها من قطع هذه المواد الصلبة بفعالية. |
| السفع الرملي (السفع الكاشط) | تحضير السطح: يُستخدم لتنظيف وتنعيم أسطح بلاط السيراميك، أو الأدوات الصحية، أو المكونات التقنية قبل اللصق أو الطلاء. يُكوّن هذا “شكلًا ثابتًا” يضمن التصاقًا فائقًا. كما يُمكن استخدامه لإنشاء نقوش زخرفية أو تشطيبات غير لامعة. |
| تلميع | تحقيق لمسة نهائية شديدة اللمعان: في حين أن المواد الكاشطة الأكثر صلابة مثل الماس تستخدم للتلميع الخشن، فإن درجات أكسيد الألومنيوم الأبيض الدقيقة جدًا في مركبات التلميع ممتازة لمراحل الصقل والتلميع النهائية لتحقيق لمسة نهائية تشبه المرآة على الركائز الخزفية والعوازل والعناصر الزخرفية. |
| الصقل والتلميع | تنعيم الحواف: في الإنتاج الضخم، توضع المكونات الخزفية في أجهزة صقل اهتزازية أو دوارة مزودة بوسائط أكسيد الألومنيوم الأبيض. تعمل هذه العملية على إزالة الحواف الحادة بسلاسة ( إزالة النتوءات ) وتحسين ملمس السطح. |
الخصائص الرئيسية لأكسيد الألومنيوم الأبيض
-
صلابة عالية (9 على مقياس موس): أكثر صلابة من معظم المواد الخزفية نفسها، مما يجعلها فعالة في الطحن والتقوية.
-
نقاء عالي (>99% Al₂O₃): انخفاض محتوى الحديد والسيليكا يمنع التلوث وتغيرات اللون غير المرغوب فيها في السيراميك الأبيض أو ذي الألوان الزاهية.
-
الخمول الكيميائي: لا يتفاعل مع المكونات الخزفية الأخرى أو الطلاءات عند درجات الحرارة العالية، مما يضمن استقرار العملية.
-
نقطة انصهار عالية (~2050 درجة مئوية): يبقى مستقرًا وصلبًا حتى في عمليات السيراميك ذات درجة الحرارة العالية.
-
حجم الجسيمات المتحكم به: متوفر في مجموعة واسعة من أحجام الحبيبات المصنفة بدقة (من الحبيبات الخشنة مثل F24 إلى المساحيق الناعمة مثل F1000)، مما يسمح بأداء مصمم خصيصًا في كل من الأدوار المضافة والكشطة.
-
مقاومة جيدة للصدمات الحرارية: يعمل بشكل جيد في دورات التسخين والتبريد السريعة النموذجية لأفران السيراميك.