آلفا آلومینا (α-Al₂O₃) پایدارترین و سختترین فاز اکسید آلومینیوم است که به نامهای کراندوم یا آلومینا راسمیک هم شناخته میشود. این ماده دارای ساختار کریستالی راسمیک (رومبوهدرال) بسیار پایدار و فشرده است.
2. ویژگیهای پودر آلفا آلومینا
ساختار کریستالی: ساختار راسمیک (رومبوهدرال) با چگالی بالا.
سختی بسیار زیاد: سختی در مقیاس موس حدود 9، نزدیک به الماس، که باعث مقاومت بسیار بالای آن میشود.
پایداری حرارتی بالا: تا دماهای بسیار بالا (بیش از 1600 درجه سانتیگراد) پایدار است.
مقاومت شیمیایی عالی: مقاوم در برابر اسیدها و بازها.
استحکام مکانیکی بالا: مقاومت زیاد در برابر سایش، خرد شدن و ضربه.
نقطه ذوب بالا: حدود 2072 درجه سانتیگراد.
ساختار متراکم و غیر متخلخل: برخلاف گاما آلومینا، ساختار متراکمی دارد و تخلخل بسیار کمی دارد.
3. کاربردهای پودر آلفا آلومینا
الف) مواد ساینده
به دلیل سختی زیاد، در تولید سمباده، سنگهای سنباده، و مواد ساینده صنعتی استفاده میشود.
در پولیش سطوح فلزی، شیشهای، و سرامیکی کاربرد دارد.
ب) مواد نسوز
به علت پایداری حرارتی و مقاومت شیمیایی بالا، در تولید آجرهای نسوز، پوشش کورهها، و قطعاتی که در دماهای بالا کار میکنند، استفاده میشود.
در صنایع فولادسازی و شیشهسازی کاربرد گسترده دارد.
ج) سرامیکهای مهندسی
پایه تولید سرامیکهای فنی با خواص مکانیکی، حرارتی و شیمیایی عالی است.
در الکترونیک، پزشکی، و قطعات صنعتی کاربرد دارد.
د) عایق الکتریکی
آلفا آلومینا عایق الکتریکی بسیار خوبی است و در صنایع الکترونیک به عنوان زیرلایه و پوشش به کار میرود.
هـ) حامل کاتالیست
هرچند گاما آلومینا بیشتر به عنوان حامل کاتالیست کاربرد دارد، آلفا آلومینا نیز در برخی کاربردهای خاص به کار میرود، خصوصاً وقتی نیاز به مقاومت مکانیکی و حرارتی بالاتر باشد.
4. روش تولید
آلفا آلومینا معمولاً با حرارت دادن ترکیبات آلومینا در دماهای بالاتر از 1200 درجه سانتیگراد به دست میآید.
فازهای دیگر آلومینا (مثل گاما آلومینا) در دماهای پایینتر تشکیل میشوند و با افزایش دما به آلفا تبدیل میشوند.
5. تفاوتهای آلفا آلومینا با گاما آلومینا
ویژگی | آلفا آلومینا (α) | گاما آلومینا (γ) |
---|---|---|
ساختار کریستالی | راسمیک (پایدار و متراکم) | شبه بلوری، متخلخل |
سختی | بسیار زیاد (حدود 9 موس) | کمتر از آلفا |
تخلخل | بسیار کم | زیاد |
پایداری حرارتی | بسیار بالا (بیش از 1600°C) | متوسط (تا حدود 800°C) |
کاربرد اصلی | مواد ساینده، نسوز، سرامیک | حامل کاتالیست، جاذب |