Jak wytworzyć proszek tlenku glinu do obróbki ceramiki

Rozmiar i kształt cząstek określa właściwości sproszkowanych materiałów, dlatego do celów obróbki ceramicznej proszek tlenku glinu musi być czysty, drobny, gęsty, nieaglomerowany, o kulistym kształcie cząstek i jednolitym rozkładzie wielkości.

Nasz proszek tlenku glinu jest starannie przesiewany w celu wyeliminowania dużych aglomeratów, co prowadzi do szybszego polerowania i wykończenia bez zarysowań. Wykorzystujemy nasz wysokoenergetyczny przesiewacz wibracyjny Hi-Sifter, zdolny do przesiewania w drobnych mikronach.

Synteza hydrotermalna

Proszek tlenku glinu jest białą lub białawą substancją o strukturze krystalicznej, znaną z wysokiej twardości i właściwości elektroizolacyjnych. Co więcej, jego nietoksyczność oznacza, że nie reaguje z większością kwasów, a jego trwałość pozwala na wytwarzanie gęstej ceramiki i materiałów ogniotrwałych lub spiekanie w celu powlekania stali i produktów żeliwnych.

Hydrotermalna synteza proszku tlenku glinu wykorzystuje wodę jako medium do syntezy tlenków metali, z kinetyką reakcji zależną od temperatury, czasu trwania i pH medium reakcyjnego. Zakres temperatur wynosi zazwyczaj od 500 do 900 stopni Celsjusza, a ciśnienie w układzie waha się od 10 do 80 MPa. Synteza hydrotermalna może również wytwarzać złożone materiały nanostrukturalne, w tym tlenki, krzemiany i siarczki.

Metoda 1 polega na wlaniu roztworu reakcyjnego do autoklawu ze stali niklowej wyłożonego politetrafluoroetylenem (PTFE) i uszczelnieniu go, a następnie ogrzewaniu z prędkością 3 K/min do osiągnięcia akceptowalnej temperatury i reakcji przez ustalony czas. Kontrola była utrzymywana w celu uniknięcia tworzenia się hydratów tlenku glinu lub produktów amonioalunitowych, które mogłyby obniżyć jakość proszku.

Przy różnych czasach reakcji zbadaliśmy morfologię próbek wytworzonych z NH4Al(SO4)2*12H2O w różnych temperaturach. Nasze odkrycia wykazały, że może on wytwarzać wszystkie cztery odmiany hydratów tlenku glinu: boehmit, diasporę, gibbsyt i bayeryt.

Synteza chemiczna

Proszek tlenku glinu to biały lub prawie biały proszek stosowany w wielu gałęziach przemysłu, takich jak ceramika, elektronika i motoryzacja. Tlenek glinu charakteryzuje się wysoką przewodnością cieplną i doskonałymi właściwościami izolacji elektrycznej, a także dobrą wytrzymałością mechaniczną i odpornością na zużycie. Tlenek glinu może być produkowany z różnych surowców, w tym boksytu, a jego niska temperatura topnienia umożliwia spiekanie w celu utworzenia stałych mas.

Proszek tlenku glinu jest wytwarzany w wyniku szeregu reakcji chemicznych zachodzących w wysokich temperaturach i ciśnieniach. Rozpoczyna się to od zmieszania wodorotlenku glinu z wodą w celu utworzenia zawiesiny, która zostanie podgrzana do wysokich temperatur i ciśnień, a następnie mechanicznie zmielona do rozmiarów cząstek w nanoskali w celu uzyskania ostatecznej czystości.

Metoda ta stanowi skuteczną, opłacalną alternatywę dla bardziej złożonych technik syntezy, które wymagają zarówno energii, jak i czasu, takich jak proces Bayera lub metody strącania/hydrotermiczne, które wymagają dużych ilości energii i czasu. Co więcej, proces ten jest znacznie tańszy niż te stosowane przez Bayer; mniej kosztowny niż proces Bayer; wykonany z innych surowców; przyjazny dla środowiska; wymaga niższych temperatur niż metody strącania/hydrotermalne i wytwarza tlenek glinu o wysokiej czystości - odpowiedni do zastosowań kompozytowych z rdzeniem powłoki wymagających materiałów o wysokiej czystości; mniej kosztowny niż proces Bayer itp.

Frezowanie kulowe na mokro

Mielenie proszku tlenku glinu na mokro jest stosowane w wielu gałęziach przemysłu, takich jak metalurgia, ceramika, polimery i chemikalia. Proces ten przekształca surowce w drobne cząstki w celu poprawy wydajności materiałów przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności spiekania. Osiągnięcie idealnego stosunku rozmiaru kulki do prędkości obrotowej pozwoli określić ostateczny rozmiar cząstek. Kulki mielące z tlenku glinu są bardzo gęste, twarde i mogą wytrzymać wysokoenergetyczne sesje mielenia bez żadnych problemów.

U podstaw produkcji proszku tlenku glinu leży tworzenie zawiesiny. Obejmuje to mieszanie wodorotlenku glinu z wodą w celu utworzenia roztworu, a następnie podgrzanie tego roztworu w wysokich temperaturach i ciśnieniach w celu zainicjowania reakcji hydrotermalnej.

Po wytworzeniu zawiesiny jest ona podawana do bębna przy użyciu siły odśrodkowej, a stalowe kulki i płyta okładzinowa w korpusie bębna są wykorzystywane do wzajemnego mielenia i zakończenia operacji mielenia przed ponownym wypuszczeniem do obiegu.

DBDPM wytwarza gęstszą i bardziej jednorodną ceramikę z tlenku glinu w porównaniu z mieleniem wibracyjnym ze względu na połączenie naprężeń mechanicznych i termicznych, które sprzyjają zniekształceniu sieci proszków stosowanych do produkcji DBDPM, co prowadzi do poprawy spiekania i właściwości mechanicznych tej ceramiki. Co więcej, ceramika wyprodukowana przy użyciu tej metody wykazuje wyższą siłę krycia i wartość bieli w porównaniu do swoich odpowiedników wyprodukowanych przy użyciu proszków mielonych wibracyjnie.

Mielenie kulowe na sucho

Proszek tlenku glinu to biały lub prawie biały materiał często stosowany jako dodatek do szkła, ceramiki i produktów metalurgicznych. Ma dobrą przewodność cieplną i właściwości elektryczne, a jednocześnie jest odporny na korozję, zużycie i ścieranie. Kształty wykonane z tlenku glinu mogą być formowane poprzez prasowanie na sucho, izostatyczne lub na gorąco; odlewanie ślizgowe; wytłaczanie lub formowanie wtryskowe, chociaż w niektórych przypadkach można dodać binery w celu ułatwienia procesów kształtowania.

Samowypiekający się proszek tlenku glinu wykorzystywany do produkcji tego proszku tlenku glinu jest głównym materiałem, uzupełnionym klinkierem z gliny krzemianowej, kaolinem i złożonym asystentem spiekania. Po potrójnym specjalnym mieleniu kulowym i formowaniu kulek granulatu natryskowego przed powolnym wypalaniem w niskiej temperaturze, technika ta pozwala uzyskać drobniejszy, bardziej jednorodny proszek o niższej zawartości zanieczyszczeń i wąskim rozkładzie wielkości cząstek niż proszki mielone metodą VM.

Sproszkowany tlenek glinu powinien być przechowywany w szczelnych pojemnikach z odpowiednim oznakowaniem ułatwiającym przechowywanie i obsługę. Powinien być przechowywany w suchym miejscu, aby zapobiec wchłanianiu wilgoci, należy obchodzić się z nim ostrożnie, aby uniknąć reakcji higroskopijnych, a podczas obchodzenia się z tą substancją należy nosić sprzęt ochronny, ponieważ może ona powodować wdychanie pyłu, który może potencjalnie prowadzić do chorób układu oddechowego, takich jak krzemica, jeśli jest wdychany w wystarczająco dużych dawkach.