از خانواده ترکیبات غیرآلی با فرمول شیمیایی Al۲O۳ است. این اکسید، یک اکسید آمفوتر مهم است و نامهای تجاری متنوعی مانند آلومینا، کوراندوم و…. دارد. نامهای تجاری متنوع اکسید آلومینیوم نشان دهنده گستره وسیع استفاده از این ماده در صنعت است.
آلومینا همچنین به صورت فازهای دیگر نیز وجود دارد. که آنها را براساس حروف یونانی نام گذاری میکنند. این فازها عبارتند از θ, γ, ρ،α , χ, η هر کدام از این فازها دارای ساختار کریستالی و ویژگی خاص خود است. البته تمام این فازها، فازهایی میانی و غیرپایدار هستند. پس از حرارت دهی آلومینا و تشکیل این فازها در نهایت فاز α تشکیل میشود.
دما استحاله آلفا آلومينا از لحاظ تئوري ۱۲۰۰ درجه سانتي گراد است در صورتيكه از لحاظ تجربي اين دما نزديك به ۱۴۰۰ درجه سانتي گراد ميباشد. از طرفي دماي رشد بحراني دانههاي آلومينا ۱۰۰۰ درجه سانتي گراد ميباشد به اين ترتيب در دماهاي بالا همچون ۱۴۰۰ درجه سانتي گراد نميتوان انتظار داشت آلومينايي با اندازه دانه پايين( ۱ تا ۵ ميكرون) مستقيماً توليد گردد و به طور معمول از روشهاي مرسوم آسياب كاري مكانيكي براي اين امر بهره ميبرند. با مخلوط سازي كمك زينتر سنتزي و ابداعي اين واحد فناور موفق شديم دماي كلسيناسيون آلومينا را به ۱۰۵۰ درجه سانتي گراد كاهش دهيم. اين امر سبب ميگردد توليد آلفا آلومينا با اندازه دانه كم به طور مستقيم توليد شود و نياز به فرآيند مياني همچون آگلومره زدايي و آسياب كاري مكانيكي نباشد در نتيجه هزينههاي توليد كاهش ميبابد.
براي توليد آلفا آلومينا به صورت ۱۰۰% تك فاز نزديك به ۱سال كار تحقيق و توسعهاي صورت گرفت. بزرگترين چالش توليد اين ماده دماي بالاي استحاله همچنين پايداري فازهاي مياني ماقبل آلفا آلومینا است. شركت رايكا صنعت افرند با ابداع يك ماده افزودني موفق به توليد اين محصول در دماي پايين تر گرديد. از دیگر مزایای پودر اکسید آلومینیوم شرکت رصا می توان به موارد زیر اشاره کرد :
خلوص فازي ۱۰۰درصد (تك فاز آلفا آلومينا)
خلوص شيميايي ۹۹ درصد
قيمت رقابتي
توليد در سايزها و خلوصهاي فازي متفاوت بنا به در خواست مشتري
کاربردهای پودر آلومینا :
صنايع كاشي سراميك : لعاب، چيني آلات بهداشتي، بيسكوييت كاشي
صنايع نسوز: آجر نسوز، جرم نسوز
صنايع قطعات سراميكي: انواع لاينر سراميكي
صنايع ساينده: گلوله سراميكي، پوليش سطوح
پليمر و لاستيك و رنگ: عايق حرارتي
کاربردهای آلومینا در صنعت سرامیک
از خصوصیات منحصر به فرد اکسید آلومینیوم می توان به نقطه ذوب بالا، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر شوک حرارتی و عایق حرارتی اشاره کرد. کاربردهای آلومینا با توجه به خواص عالی و منحصر به فرد این ترکیب بسیار گسترده اند. در مهندسی سرامیک آلومینا نقش نیرو محرکه و دست راست یک مهندس را ایفا می کند. از جزئی ترین وسایل آزمایشگاهی گرفته همچون قایقی، گلوله های بالمیل، ظروف مقاوم به حرارت، پودر های آزمایشگاهی و غیره تا شیشه سازی و بدنه های فضا پیما ها، در همه موارد از آلومینا استفاده می شود. کاربردهای آلومینا در سرامیک های مهندسی بسیار هستند. منظور از سرامیک های مهندسی سرامیک پیشرفته یا فنی است که در صنعت های-تک استفاده می شوند. این مواد سرامیکی مهندسی شده برای کاربردهایی که در محیط دشوار انجام می شوند که نیاز به افزایش مقاومت در برابر سایش، پایداری حرارتی و شیمیایی دارند، ساخته شده اند و بسیاری از خصوصیات دیگر آلومینا را در اختیار دارد. سرامیک های مهندسی کاربردهایی در صنایع مواد شیمیایی و پزشکی، صنعتی، الکتریکی و … دارند. آلومینا اغلب در تولید محصولات شیشه ای نیز مورد استفاده قرار می گیرد و باعث تقویت و شفافیت بیشتر شیشه می شود. حتی پتانسیل آن در ایجاد لیوان نشکن مورد مطالعه قرار گرفته است.
کاربردهای آلومینا در صنعت فولاد
از ویژگی های بسیار مهم اکسید آلومینیوم ، نسوز بودن و مقاومت در برابر شوک حرارتی است. این خاصیت باعث شده تا کاربرد های آلومینا در صنعت فولاد سازی به عنوان دیواره ها و آجر نسوز نمود پیدا کند. نقطه ذوب آلومینا بسیار بیشتر از نقطه ذوب فولاد است و مشکلی برای تولید فولاد ایجاد نمی کند. آلومینا به دلیل سختی و استحکام عالی، در انواع مواد ساینده صنعتی کاربرد دارد. به همین ترتیب، آلومینا می تواند به عنوان روشی برای محافظت در برابر سایش استفاده شود.
با وجود این که آلومینا بیشتر به عنوان ماده اولیه در تولید آلومینیوم شناخته شده است، اما در بسیاری از کاربردهای صنعتی، از مواد ساینده تا سرامیک های مهندسی، نقش اصلی را نیز ایفا می نماید. با وجود اینکه تولید آلومینا از بوکسیت کاملاً ساده است اما برای تولید آلومینای خالص نیاز به مراحل پیچیده ای هست.
اهميت استفاده از آلفا آلومینا به صورت ۱۰۰%
در بسياري از صنايع به ويژه كاشي و سراميك و همچنين نسوز محصول نهايي نيازمند كلسيناسيون در دماي بيش از ۱۰۰۰ درجه سانتي گراد ميباشد. آلوميناي تجاري شامل عمدتا شامل دو فاز رايج آلفا آلومينا و گاما آلومينا ميباشند. گاما آلومينا داراي ساختار كريستالي كيوبيك (Cubic) بوده، بسيار ناپايدار و با افزايش دما به فاز آلفا تبديل ميگردد. اين در حاليست كه ساختار كريستالي آلفا آلومينا به صورت رومبوهرال (rhombohedral) يا هگزاگونال (Hexagonal) ميباشد. ساختار كريستالي آلفا بزرگتر از گاما بوده پس در نتيجه در حين تبديل فاز گاما به آلفا انبساط حجمي رخ خواهد داد. بدين ترتيب اگر در تركيب محصول نهايي سراميكي فاز گاما حضور داشته باشد در حين كليسناسيون احتمال كاهش دانسيته، كاهش استحكام، افزايش تخلخل، ترك خوردن و حتي انهدام محصول نهايي به شدت افزايش مييابد. از اين رو استفاده از آلومينا با خلوص فازي ۱۰۰% آلفا بسيار حائز اهميت ميباشد.