کاربردهای تخصصی آلومینا

کاربردهای تخصصی آلومینا specialty applications

سرامیک های آلومینا:

آلومینا یکی از مواد سرامیکی است که گسترده ترین کاربرد را دارد. آلومینا به دلیل داشتن تمام خواص مناسب برای یک سرامیک، از جمله عدم رسانایی الکتریکی ، قدرت مکانیکی بالا و مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی و خوردگی و سایش، اینگونه کاربرد گسترده ای پیدا کرده است.

مواد نسوز:

آلومینا مقاومت حرارتی بسیار بالایی دارد، از اینرو در ساخت محصولات نسوز کاربرد گسترده ای پیدا کرده است.

پرداخت سطوح و جلا دهنده و براق کننده:

اکسید آلومینیوم به دلیل داشتن درجه ی سختی بالا خاصیت سایندگی دارد. آلومینای سه آبه درجه ی سختی کمتری دارد و درجه ی سختی آن همسان با کلسیم کربنات می باشد که برابر با درجه سختی ۳ در مقیاس موس (Mohs) می باشد. اما اکسید آلومینیوم کلسینه شده درجه سختی بسیار بالاتری برابر با ۹ مقیاس موس (Mohs) می باشد. این باعث می شود تا در کاربردهایی که نیاز به سایندگی ملایم تری هست بتوان از آلومینای سه آبه استفاده کرد. اما برای مواد سخت تر با درجه ی سختی ۹ باید از آلومینای کلسینه استفاده شود که کاربردهای صنعتی زیادی هم دارد. سطوحی که میتوان برای آنها از آلومینا برای پرداخت و جلاکاری یا براق کردن استفاده کرد شامل فلزات نرم، فلزات سخت، رنگ ها، پلاستیک ها و ویفرهای سیلیکونی می باشد.

افزودنی ضد خراش: از طرفی آلومینا به علت سختی بالا می تواند به عنوان عامل ضد خش و خراش در برخی محصولات مثل دیسک های فشرده مورد استفاده قرار گیرد و مقاومت این محصولات را در برابر عوامل ایجاد خراش افزایش دهد.

عامل ساینده در دندانپزشکی: آلومینا به دلیل سختی و خاصیت سایندگی در ترکیب با موا پاک کننده در دندانپزیکی برای جرمگیری دندان از آن استفاده می شود.

خالص سازی و پالایش:

اکسید آلومینیوم برای حذف آب از جریان های گازی مورد استفاده قرار می گیرد.

آلومینای اکتیو با فراوری گرمایی کنترل شده به دست می آید و تقریبا تمام محتوای آب موجود در شبکه ی کریستالی حذف می شود. فاز کریستالی حاصل آلومینای گاما می باشد که در واقع دارای ساختار کریستالی بوهمیت است. آلومینای حاصل دارای سطح ویژه ی بسیار بالا و ظرفیت جذب سطحی زیادی می باشد، به همین دلیل در بسیاری از فرایندهای شیمیایی و برای حفاظت محیط زیست از آن استفاده می شود. برای مثال برای پالایش هوا، برای تصفیه ی آب ،برای خشک کردن مایعات و گازهای آلی و معدنی، در کروماتوگرافی و به عنوان کاتالیزور در برخی فرایندهای شیمیایی از آن استفاده می شود.

کاربردهای آلومینا در صنعت الکترونیک

افزودنی در ترکیبات و خمیرهای حرارتی:

با کوچک تر شدن قطعات الکترونیکی، میزان گرمای اتلافی در آنها بیشتر شده و نیاز به از بین بردن این حرارت اضافی بیشتر شده است. اکسید آلومینیوم دارای رسانایی حرارتی نسبتا بالایی است. به همین دلیل در برخی ترکیبات و خمیرهای حرارتی سیلیکونی و غیر سیلیکونی از آن به عنوان عامل هدایت حرارتی استفاده می شود. ضریب هدایت حرارتی آلومینا برابر با W/(m·K) 30 می باشد.

عایق الکتریکی: اکسید آلومینیوم با وجود اینکه دارای رسانایی حرارتی نسبتا خوبی است، اما رسانایی الکتریکی ندارد. بنابراین به عنوان عایق در مدارهای مجتمع (IC) استفاده می شود. برای این کاربرد از آنجاییکه برای این کاربرد نیاز به یک فیلم لایه نازک و هموار از اکسید آلومینیوم می باشد، از روش لایه نشانی اتمی استفاده می شود. به این صورت که فیلم اکسید آلومینیوم با تبادل شیمیایی ترکیب تری متیل آلومینیوم  با آب یا ازن تشکیل می شود:

۲ Al(CH3)3 + ۳ H2O → Al2O3 + ۶ CH4

۲ Al(CH3)3 + O3 → Al2O3 + ۳ C2H6

کاتالیزور:

اکسید آلومینیوم می تواند شماری از واکنش های شیمیایی که در صنعت کاربرد دارند را کاتالیز کند. موردی که در مقیاس عمده کاربرد دارد فرایند کلاس برای تبدیل گازهای پسماند سولفید هیدروژن به عنصر گوگرد است.

همچنین در آبگیری از الکل ها نیز می تواندنقش کاتالیزور را داشته باشد به این ترتیب که با کمک اکسید آلومینیوم آبگیری الکل ها از جمله اتانول و تبدیل آنها به آلکن ها انجام می شود.

اکسید آلومینیوم برای بسیاری از کاتالیزورهای صنعتی به عنوان پایه ی کاتالیزوری (catalyst support) استفاده می شود. برای مثال کاتالیزورهایی که در هیدروسولفوریزاسیون استفاده می شوند و برخی پلیمریزاسیون هایی که از کاتالیزور زیگلر-ناتا استفاده می شود، اکسید آلومینیوم به عنوان پایه ی کاتالیزور به کار گرفته می شود.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *