آلفا آلومینا چیست؟

عنوان محصول:  آلفا آلومینا

تعریف محصول: پودر آلومینا (اکسید آلومینیوم) جزء خانواده ترکیبات غیرآلی با فرمول شیمیایی Al2O3  است. این اکسید، یک اکسید آمفوتر مهم است و به‌دلیل تنوعی که در استفاده در صنایع مختلف دارد، دارای نام‌های تجاری مختلفی از جمله  آلومینا، کوراندوم وغیره است. اين پودر سراميکی به علت داشتن سختی بالا می‌تواند در صنعت پوليش و ساينده‌ها كاربرد بسياری داشته باشد. از طرفی با كنار هم قرار دادن مورفولوژی مناسب و سختی مطلوب علاوه بر كاهش زبری سطحی، می‌توان درخشندگی بالاتری در طی عمليات پوليش بر روی سطوح ايجاد كرد.



آلفا آلومینا در شکل ظاهری به صورت یک پودر سفید رنگ و متورم شده مشاهده می‌شود. سطح ویژه آلفا آلومینا بسیار کم است، بنابراین این ماده در برابر دماهای بالا مقاومت خوبی نشان می دهد. آلفا آلومینا جزو آلومینای فعال شده دسته بندی نمی شود و اغلب فعالیت کاتالیستی ندارد.


نانوذرات آلفا آلومینا که یکی از پایدارترین انواع فازهای آلومینا می باشد به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی و مکانیکی جالبی که دارد در حوزه های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. بعنوان مثال این ماده از پرکاربردترین سرامیک‌ها است که در مصارف پزشکی (ایمپلنت‌های ارتوپدی، پروتزهای بدن، لمینت‌ها و کامپوزیت‌ها)، الکترونیک، کاتالیست‌ها، ساینده‌ها، جاذب‌ها و خشک‌کننده‌ها استفاده می‌شود. همچنین در صنعت كاشی – سرامیک، ظروف بهداشتی و چينی‌آلات، نقش آلومينا به‌عنوان لعاب بسيار حائز اهميت است، به‌طوری كه موجب كاهش دمای زینتر، افزايش مقاومت به سايش و افزايش چسبندگی لعاب می‌شود. اگر آلومينای تولیدی دارای درصد مطلوب آلفا و اندازه دانه ريز باشد می‌تواند بهترين كيفيت سطحی را برای لعاب اين صنايع تامين كند.



این ماده همچنین در فازهای مختلفی وجود دارد. گیبسیت (Al(OH)3) و بوهمیت (AlOOH) پرمصرف‌ترین پیش‌سازها برای تهیه آلومینا هستند. در طول عملیات حرارتی، هیدروکسیدهای آلومینیوم قبل از رسیدن به فاز پایدار ترمودینامیکی آلفاآلومینا، به آلومیناهای میانی نیمه‌پایدار تبدیل می‌شوند. سختی و استحکام بالا، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و خوردگی، مقاومت در برابر سایش و غیره، از جمله ویژگی‌ها و خواص فازهای میانی آلومینا است. به عبارتی می‌توان گفت که آلومینا دارای هفت فاز نیمه‌پایدارγ ،δ ،κ ،ρ ،η ، θ و  χ و یک فاز پایدار (α) می‌باشد. بوهمیت در محدوده دمایی 500-550 درجه سانتیگراد با خروج آب ساختاری به گاماآلومینا تبدیل می‌شود. تبدیل فاز مونوکلینیک γ-Al2O3  به فاز هگزاگونال α- Al2O3  با کاهش حجم حدود 10 درصد و افزایش دانسیته زیادی همراه است. انتقال θ- Al2O3 به γ-Al2O3 در محدوده دمایی 1200 – 1050 درجه سانتیگراد صورت می‌گیرد. 



این انتقال از طریق مکانیسم جوانه‌زنی و رشد دانه‌ اتفاق می‌افتد و تحت تأثیر چندین پارامتر مانند اندازه دانه، ترکیب شیمیایی و سرعت گرمایش است. تبدیل   θ-Al2O3   به  α- Al2O3  برای فرآیند زینتر و درنتیجه برای کنترل میکروساختار بسیار مهم است.

در رابطه با دسته‌بندی پودر آلومینا، فازهای گاما و آلفا به دلیل دارابودن ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد، از پرکاربردترین فازهای آلومینا به حساب می­آیند.

بطور خلاصه فرم کریستالی آلفا-آلومینا بصورت زیر می باشد:

برای تشخيص فاز كريستالی هر ماده نيازمند آزمون تفرق اشعه ايكس (XRD) می‌باشد. فازهای آلومينا نيز بدين ترتيب بر اساس آناليز XRD قابل تشخيص می‌باشند. نمونه‌ای از الگوهای تفرق فاز آلفا آلومينا در شكل زير آورده شده است. اين الگو جز لازمه‌های مشخصه‌های فنی يک پودر آلومينا است.

الگوی پراش پرتو ایکس آلفاآلومینا:

آلفا آلومینا یا اکسید آلومینیوم با ساختار آلفا (کوراندوم) پایدارترین فاز آلومینا است که معمولا به شکل یک پودر سفیدرنگ دیده می‌شود. این فاز آلومینا دارای سطح ویژه بسیار کم، مقاومت در برابر دماهای بالا و خنثی است. همچنین به دلیل سطح ویژه کم، مکان‌های فعال سطحی زیاد و اندازه ذرات بزرگ، فعالیت کاتالیزوری کمتری در مقایسه با گاماآلومینا دارد. ویژگی‌های آلومینای آلفا عبارت‌اند از : • عايق حرارت و دما • سختي بالا • شوک‌پذيری حرارتی بالا • پایداری فاز و سختی و استحکام بالا • سازگار با محیط زیست • نيمه‌هادی • مقاومت در برابر سایش