Aliuminio oksidas (paprastai vadinamas aliuminio oksidu arba korundu) yra inertiškas, baltas amorfinis junginys, dažniausiai randamas korundo pavidalu arba boksitų turtinguose lateritų dirvožemiuose.
Dėl mažo elektrinio laidumo, didelio stiprumo ir atsparumo cheminiam poveikiui aliuminio oksidas turi daugybę pramoninių pritaikymų. Iš aliuminio oksido pagamintos ugniai atsparios medžiagos naudojamos krosnyse, krosnelėse, deginimo krosnyse ir tigliuose kaip apsauginės išklotinės arba kaip pačios pastato konstrukcijos dalis.
Korundas
Korundas yra plačiausiai gamtoje paplitusi aliuminio oksido forma, dažniausiai sutinkama kaip rubinai ir safyrai, kaip brangakmeniai. Jų unikalų atspalvį lemia pėdsakai priemaišų; rubinai įgauna būdingą raudoną atspalvį dėl chromo pėdsakų, o kiti elementai sukuria mėlyną, žalią, geltoną, violetinę, rausvą, oranžinę ir kitus safyruose matomus atspalvius. Korundo kristalas yra labai kietas ir tankus, todėl jis yra vienas kiečiausių ir tankiausių šiandien žinomų brangakmenių.
Korundas dažnai randamas metamorfinėse uolienose, kuriose yra kitų mineralų, pavyzdžiui, kvarco ir feldšpatų, kurie dėl karščio iš Žemės gelmių buvo transformuoti į įvairios spalvos ir augimo būdo šešiakampius kristalus; dauguma euhedrinių pavyzdžių pasižymi šešiakampėmis struktūromis, suformuotomis į plokšteles arba siaurėjančias "statines", o tamsiai rudose arba juodose pagrindinėse uolienose rasti pavyzdžiai dažnai pasižymi pakitusiais augimo įpročiais arba jų švelnūs kampai buvo nudilę dėl abrazijos.
Nors iš prigimties šis mineralas yra bespalvis, jis vertinamas dėl to, kad yra chemiškai stabilus ir visiškai skaidrus - tik deimantas yra atsparesnis! Todėl jis plačiai naudojamas pramonėje, pavyzdžiui, grandinių valtims, laikrodžių ciferblatams, abrazyvams ir kt.
Korundo akmens energija rezonuoja su Ugnies energija, įkvepia aistrai, motyvacijai ir asmeninei transformacijai. Su šiuo akmeniu siejamas skaičius 6; jį turint galima įgyti proto aiškumo ir pagerinti bendravimą. Korundas taip pat gali padėti įveikti santykių blokadas, skatindamas atvirumą naujoms patirtims ir suteikdamas emocinį gydymą - manoma, kad jis apsaugo nuo pavydo, nesantaikos ar nuoskaudų, kurios gali kilti tarp žmonių.
Metalinis aliuminis
Aliuminis yra neįtikėtinai lengvai pritaikomas metalas, kurį galima maišyti su įvairiais legiruojančiais elementais, kad būtų sukurtos nestandartinės savybės. Dėl išskirtinio stiprumo ir svorio santykio aliuminis yra puikus pasirinkimas daugeliui skirtingų paskirčių; dar didesnį stiprumą galima pasiekti net termiškai apdorojant.
Boksitas yra pagrindinis aliuminio šaltinis, kurį sudaro įvairūs mineralai, įskaitant gibsitą (Al(OH)3), bohemitą (g-AlO(OH)3) ir diasporą (a-AlO(OH)3). Sumalti į smulkią suspensiją, skirtą kaitinti pramoninėje krosnyje iki maždaug 1400 laipsnių C temperatūros, šie mineralai toliau smulkinami į miltelius, kurie vėliau gali būti dar smulkiau sumalti į aliuminio oksido miltelius ir naudojami įvairiose srityse.
Aliuminio oksidas plačiai naudojamas įvairiuose metalurgijos procesuose aliuminiui gaminti. Be to, jis naudojamas kaip ekonomiškas abrazyvas, savo savybėmis prilygstantis pramoniniams deimantams; jo sudėtyje yra tokių gaminių kaip švitrinis popierius ir abrazyviniai blokai; be to, jis naudojamas kaip aliuminio oksido ugniai atsparios dangos, naudojamos krosnių ir krosnelių bei kitos įrangos apsaugai nuo galimo karščio poveikio, dalis.
Vandens tirpaluose aliuminio oksido katijonas sudaro rūgštinį junginį, vadinamą aliuminatu, kuris gali būti išsklaidytas didinant pH ir susidaryti aliuminio hidroksido nuosėdos, kurios nusėda ir gali padėti išvalyti vandenį nuo suspenduotų kietųjų dalelių.
Aliuminio oksidas gali būti maišomas su magniu arba siliciu ir taip gaminami aliuminio lydiniai, naudojami pramonėje, įskaitant aukšto slėgio indus ir tiltus. Ypač naudingi 6000 serijos lydiniai; šie stiprūs, tačiau termiškai apdorojami lydiniai pasižymi geru atsparumu korozijai - tai idealios medžiagos automobilių ir aviacijos ir kosmoso pramonei.
Aukštos temperatūros krosnių izoliacija
Liejyklos ir plieno pramonė supranta, kad šilumos valdymas yra labai svarbus produkto kokybės aspektas. Norint kontroliuoti temperatūrą pramoninėse krosnyse, kad būtų galima reguliuoti išlydytų metalų, metalo laužo ir kitų medžiagų, būtinų gatavai produkcijai gaminti, temperatūrą, reikia aukštos kokybės izoliacijos, kuri užtikrintų šiluminį efektyvumą ir kartu apsaugotų nuo oksidacijos ar cheminės žalos - su tuo liejyklų ir (arba) plieno pramonė dažnai susiduria.
Žėrutis yra viena patikimiausių aukštos temperatūros izoliacijos formų. Grynas flogopito žėrutis, paprastai derinamas su mineraline vata arba stiklu, kad pagerėtų jo šiluminės savybės, gali atlaikyti iki 1000C temperatūrą ir būti dielektriku, galinčiu išlaikyti 20 kV/mm įtampos skirtumą.
Nepriklausomai nuo to, ar žėrutis naudojamas krosnių išklotinėse, induose ar kompensacinėse jungtyse, jis yra ekonomiškas būdas spręsti šilumos nuostolių problemą konvekciniu, konvekciniu ir spinduliniu būdu - taip sumažinamos energijos sąnaudos ir kartu išlaikoma darbuotojams tinkama temperatūra įmonėje.
Žėrutis, kaip izoliacinė medžiaga, yra lengvas ir lankstus - tai reiškia, kad jį galima lengvai pritaikyti prie individualių projektų poreikių. Be to, po naudojimo žėrutį galima lengvai išvalyti ir suvynioti arba supjaustyti pagal dydį, kad būtų galima greitai įrengti ar atlikti avarinį pamušalo remontą - taip sutaupoma ir laiko, ir pinigų.
Žėručio pagrindo izoliacija yra ekonomiška ir tvari alternatyva tradiciniams ugniai atspariems produktams, kai naftos ir dujų pramonėje reikia aukštų šiluminių savybių. Ji pasižymi izoliacinėmis savybėmis be dūmų ir minimalia šilumos kaupimo talpa, kad apsaugotų gaisro atveju; be to, ji atitinka daugelį pramoninių priešgaisrinių standartų ir kodeksų.
Elektros izoliatoriai
Izoliatoriai atlieka svarbų vaidmenį apsaugant elektros sistemas. Neleisdami elektros energijai patekti į nenumatytas vietas ir užkirsdami kelią jos nutekėjimui į kitas grandines, izoliatoriai padeda išvengti elektros gedimų, trumpųjų jungimų ir elektros smūgių, taip pat palaiko įtampos lygį nedidindami perkrovos rizikos.
Aliuminio oksido keramikos plokštelės dėl savo išskirtinio dielektrinio stiprio, kuris leidžia joms atlaikyti didelę elektros įtampą ir nesutrūkinėti veikiant slėgiui, plačiai naudojamos elektros izoliacijoje. Be to, šie izoliatoriai yra atsparūs įvairių rūgščių, įskaitant fluoro vandenilio rūgštį, cheminiam poveikiui, todėl tinka naudoti aukštos temperatūros aplinkoje, kur kiti izoliatoriai gali išsilydyti arba sudegti.
Aliuminio oksido keramika plačiai naudojama kaip pagrindo medžiaga elektroniniuose prietaisuose, pvz., galios puslaidininkiuose ir integrinių grandynų gaminiuose, kur jos puikus šilumos laidumas padeda išsklaidyti komponentų skleidžiamą šilumą, apsaugo nuo perkaitimo ir padeda užtikrinti optimalų veikimą. Be to, ši keramika pasižymi geromis elektrinėmis savybėmis ir yra labai atspari korozijai, todėl yra ideali medžiaga aukštatemperatūriams elektronikos pakavimo įrenginiams.
Aliuminio oksido keramika dar kartą naudojama uždegimo žvakėse: ji veikia kaip izoliatorius tarp elektrodų, atskiriantis laidžius elementus, kad uždegimas būtų efektyvus, o dėl mažo šiluminio plėtimosi ji išlaiko savo formą plačiame temperatūrų diapazone.
Kadangi aliuminio oksidas yra tvirtas ir patvarus, jis yra puiki abrazyvinė medžiaga. Dėl to jis tinka naudoti dilimui atspariuose darbuose, pavyzdžiui, abrazyvinių grūdelių ir pjovimo įrankių gamyboje, taip pat atsparus aštrių cheminių medžiagų, pavyzdžiui, ėsdinimo tirpalų ir rūgščių maisto produktų, korozijai.
Uždegimo žvakių izoliatoriai
Aliuminio oksidas yra neatsiejama uždegimo žvakių sudedamoji dalis, užtikrinanti šiluminę ir elektrinę izoliaciją, tačiau išlaikanti tvirtumą ir kitas pageidaujamas savybes. Aliuminio oksido kristalinė forma, korundas, yra pakankamai kietas, kad jį būtų galima naudoti kaip puikų abrazyvą ir puikią medžiagą aukštos temperatūros krosnims ar deginimo krosnims izoliuoti; be to, jis naudojamas kaip pagalbinis junginys pramoniniuose katalizatoriuose, naudojamuose naftos perdirbimo gamyklose ar Clauso procese, arba dehidratuojant alkoholius, kad būtų gaunami alkenai.
Uždegimo žvakės izoliatorius turi atlaikyti aukštos įtampos šuolius, kad būtų sukurta kibirkštis, uždeganti mišinį degimo kamerose, taip pat turi būti atsparus oksidacijai ir šiluminiam smūgiui, nes eksploatacijos metu uždegimo žvakės galą veikia staigūs temperatūros pokyčiai.
Senesnėse uždegimo žvakėse paprastai buvo naudojami žėručio izoliatoriai, tačiau 1930 m. pradėjus naudoti benziną su švinu, ant šios medžiagos pradėjo kauptis švino nuosėdos, dėl kurių pablogėjo kibirkšties veikimas ir pailgėjo keitimo intervalai. Sukepintas aliuminio oksidas dabar yra ideali uždegimo žvakių izoliatorių medžiaga, nes jo gamybos greitis yra didesnis nei žėručio.
Aliuminio oksido uždegimo žvakių izoliatoriai būna įvairių spalvų ir tankio, kad atitiktų įvairias charakteristikas, priklausomai nuo to, ko reikia konkrečiam pritaikymui. Baltas aliuminio oksidas gerai tinka lakui ir minkštai medienai; rausvas geriausiai tinka šlifavimui ir (arba) galandimui, o rudas užtikrina didesnį kietų medžiagų patvarumą. Aliuminio oksido izoliatoriaus įvorės suteikia papildomą apsaugą, nes yra nelaidžios, atsparios variklio cheminėms medžiagoms ir degalams; jas galima lengvai suformuoti aplink uždegimo žvakes, kad būtų užtikrintas papildomas saugumas nuo elektrinio trumpojo jungimo, užteršimo ir pagerėtų uždegimo efektyvumas.