Glassand som brukes til \u00e5 produsere glass med h\u00f8yt aluminainnhold, inneholder vanligvis lave prosentandeler magnesia. Mineralsanden kan komme fra enten bergartsforekomster eller uraffinerte naturlige kilder, og m\u00e5 forbli slik under hele produksjonen.<\/p>\n
SEM-EDS-analyse av den gr\u00f8nne glasspr\u00f8ven JXL09 avsl\u00f8rte r\u00f8de inneslutninger som inneholdt baryttkrystaller samt anrikning av Cu, Fe og S, noe som tyder p\u00e5 at den inneholder sulfidholdige r\u00e5materialer av kobber og jern.<\/p>\n
Aluminiumoksidglass er et aluminiumoksidglass med en rekke unike egenskaper som gj\u00f8r det sv\u00e6rt verdifullt i bruksomr\u00e5der som krever styrke, kjemisk og termisk motstand, optisk gjennomsiktighet og lav elektrisk ledningsevne. Alumina brukes i stor utstrekning i flyvinduer og bilvinduer samt i nattsynsutstyr og varmes\u00f8kende rakettnesekegler. Alumina har dessuten lav elektrisk ledningsevne, utvidelseskoeffisient og hardhet (den h\u00f8yeste klassifiseringen p\u00e5 Mohs-skalaen).<\/p>\n
Arkeologiske funnsteder i S\u00f8r-Asia har gitt oss en rekke eksempler p\u00e5 glass med en sammensetning som er rik p\u00e5 aluminiumoksid. Sammensetningsanalyser tyder p\u00e5 at disse glassene ble produsert etter oppskrifter med lang historie i denne regionen, men det er fortsatt ukjent om de individuelle oppskriftene stammer derfra eller om de ble adoptert fra andre steder i en st\u00f8rre gruppe av oppskrifter.<\/p>\n
Alumina forbedrer glassovergangstemperaturen, tettheten og den kjemiske holdbarheten til soda-kalk-silikaglass ved \u00e5 \u00f8ke glassovergangstemperaturen, tettheten og den kjemiske holdbarheten. Alumina reduserer ogs\u00e5 dannelsen av borbl\u00e5tt, samtidig som det hindrer oksidasjon av silikaoksidpartikler. Alumina-glass har mange fordeler sammenlignet med tradisjonelle isolasjons- og dekorasjonsglass, som \u00f8kt styrke, h\u00f8yere smeltepunkt, lavere elektrisk ledningsevne, lavere ekspansjonskoeffisient og utmerkede korrosjonsbestandige egenskaper.<\/p>\n
Mikrostrukturen i aluminiumoksidglass varierer med kalsineringsgraden. Ukalsinerte pr\u00f8ver har et nettverk av krystaller og noen hulrom; n\u00e5r de varmes opp til temperaturer som f\u00f8rer til at overflatekrystalliseringen \u00f8ker mer enn i konvensjonelt glass, for eksempel i GS028, kan man se klynger av blytinnoksid sammen med natriumaluminosilikat og sodalittpartikler; i andre pr\u00f8ver med ekstra aluminaholdige partikler \u00f8ker overflatekrystalliseringen dramatisk, mens krystallene har en tendens til \u00e5 ha mindre dimensjoner enn i konvensjonelle glasspr\u00f8ver totalt sett.<\/p>\n
Kobbersulfid og r\u00e5 kobberoksidinneslutninger i aluminiumoksidholdig glass er i sannhet mystiske, og tyder p\u00e5 at de muligens ble introdusert gjennom samsmelting av oksidisk og sulfidisk kobber, selv om det sannsynligvis ville ha krevd lang og m\u00f8ysommelig innsats fra h\u00e5ndverkerne for \u00e5 rense bort matte priller fra dem f\u00f8r inneslutningene kunne ha kommet inn.<\/p>\n
Aluminiumoksid (g-Al2O3) som finnes i aluminiumoksidglass, har mange unike og fordelaktige egenskaper, blant annet h\u00f8yt smeltepunkt og temperaturstabilitet, noe som gj\u00f8r det egnet til bruk i keramiske ildfaste materialer, poleringsmaterialer og slipemidler. I tillegg brukes denne komponenten i industrien blant annet som brannhemmende\/r\u00f8ykdempende middel, og den er et viktig r\u00e5materiale i produksjonen av b\u00e5de aluminiumoksid og mange spesiallegeringer.<\/p>\n
Mikrostrukturen i alumina-glassinfiltrert VC-keramikk varierer betydelig fra pr\u00f8ve til pr\u00f8ve. Generelt har de en tendens til \u00e5 v\u00e6re kornformede med sm\u00e5 aluminakrystaller og feltspatkorn. Pr\u00f8vene GS028 og GS022 har imidlertid st\u00f8rre krystaller som har lik form, og noen av pr\u00f8vene viser til og med tegn p\u00e5 ufullstendig nedbrytning av tinnkalks til kubiske tinnoksidkrystaller som er til stede i form av akikul\u00e6re blytinnoksidkrystaller som har dannet seg. Disse kornene er s\u00e5 innesluttet i en myk, hvit silikatmatrise som best\u00e5r av natriumaluminosilikatmatrise.<\/p>\n
Denne matrisen har et lavt magnesianiv\u00e5 (1,5 vekt%), noe som tyder p\u00e5 at sanden som ble brukt til glassproduksjon, ble hentet fra mineralkilder som kvarts eller plagioklas i enden av feltspat i tillegg til aluminiumoksid; bevis for denne hypotesen inkluderer den store andelen alkalifeltspat som finnes i pr\u00f8vene, samt varierende mengder plagioklas og kvarts.<\/p>\n
Eksperimenter utf\u00f8rt ved hjelp av XRD og n\u00f8ytrondiffraksjon avsl\u00f8rer at g-Al2O3 har en krystallinsk struktur med h\u00f8yt smeltepunkt og temperaturstabilitet, sammen med en uvanlig skarp topp ved 1,52 A-1 som tilsvarer pseudo-bragg-plan som genereres langs et tomrom; dette skiller seg sterkt fra vanlige glassdannende oksider, da det viser at denne oppskriften skaper strukturelt distinkte glassvarer.<\/p>\n
Resultatene av denne forskningen viser at glassinfiltrert aluminiumoksidkeramikk ble produsert etter en innovativ og historisk viktig oppskrift, som skilte seg vesentlig fra tradisjonelle arkeologiske glassoppskrifter ved at den ble modifisert for \u00e5 redusere problemer med uklarhet forbundet med glass med h\u00f8yt innhold av aluminiumoksid.<\/p>\n
Aluminiumoksid er et n\u00f8kkelelement i skuddsikre glassprodukter p\u00e5 grunn av sin overlegne trykkmotstand og hardhet, noe som gj\u00f8r det til et viktig materiale i teknisk eller avansert keramikk designet for ekstreme milj\u00f8er, med krav til termisk stabilitet og \u00f8kt slitestyrke. Aluminiumoksidpulver kan ogs\u00e5 blandes med andre materialer for \u00e5 produsere unike glass- eller keramikkprodukter i ulike farger, former og st\u00f8rrelser, og det kan tilsettes i ulike glassprosesser, for eksempel i produksjonsprosesser for aluminosilikatglass, som er kjent for sin ekstreme kjemiske og varmebestandighet.<\/p>\n
Alumina finnes i en rekke industrielle anvendelser, fra ildfaste materialer og keramikk til polerings- og slipeprodukter. Aluminiumoksid er ogs\u00e5 en viktig ingrediens i brannhemmere og r\u00f8ykdempende midler, samt i medisinsk utstyr, bil- og romfartsindustrien. P\u00e5 grunn av sin styrke og korrosjonsbestandighet kombineres det ofte med materialer som silika eller kalk for \u00e5 oppn\u00e5 optimale egenskaper i visse bruksomr\u00e5der.<\/p>\n
Forskerne gjennomf\u00f8rer studier for \u00e5 forbedre duktiliteten til aluminiumoksid ved \u00e5 skape det i sin opprinnelige, amorfe tilstand i stedet for i krystallform. Unders\u00f8kelsene deres avsl\u00f8rte at denne formen tillater deformasjon ved romtemperatur, sammenlignet med enkomponent oksidglass som ikke har denne egenskapen. Forskningen deres tyder p\u00e5 at pulserende laserdeponering kan brukes til \u00e5 fremstille denne formen, der en amorf film dannes f\u00f8r den raskt avkj\u00f8les etter at den er skapt.<\/p>\n
Rask nedkj\u00f8ling gj\u00f8r at molekyl\u00e6re bindinger slapper av og reformeres n\u00e5r de strekkes, noe som sprer mekaniske p\u00e5kjenninger i stedet for \u00e5 konsentrere dem p\u00e5 konsentrerte steder, slik at skarpe sprekker unng\u00e5s. Denne typen duktilitet ligner mer p\u00e5 keramikk enn p\u00e5 typiske glassprodukter.<\/p>\n
En m\u00e5te \u00e5 \u00f8ke aluminas duktilitet p\u00e5 er \u00e5 tilsette andre mineraler i glassmatrisen. Aluminosilikatglass, for eksempel, kombinerer 57-60% silika (SiO2) med 16-20% aluminiumoksid (Al2O3), 5-7% kalsiumoksid (CaO), 6-12% magnesiumoksid (MgO) og bortrioksid (B2O3). Denne typen er kjent for \u00e5 v\u00e6re ripebestandig p\u00e5 mobile enheter.<\/p>\n
For \u00e5 produsere aluminiumoksidglass m\u00e5 aluminiumoksidpulveret f\u00f8rst spr\u00f8ytegranuleres med polyvinylalkohol som bindemiddel for \u00e5 danne en lett formbar gr\u00f8nn kropp. N\u00e5r granulatet er formet, kan det bearbeides videre og formes til ulike glass- og keramikkprodukter ved hjelp av t\u00f8rrpressing, ekstrudering, spr\u00f8ytest\u00f8ping eller varm isostatisk pressing.<\/p>\n
Som navnet tilsier, begynner aluminiumoksidglass med aluminiumoksid (Al2O3), eller mer kjent som \"alumina\". Aluminiummetallprodusenter utvinner dette mineralet fra jorden f\u00f8r det bearbeides til hvitt pulver som brukes til \u00e5 lage glass. Men i motsetning til silikabaserte glass, som de som produseres med silikapulver, har ikke aluminiumoksid de duktilitetsegenskapene som er n\u00f8dvendige for visse bruksomr\u00e5der - forskere har rapportert at det bare deformeres under spesifikke forhold, for eksempel ved rask avkj\u00f8ling eller n\u00e5r det utsettes for ekstreme belastninger.<\/p>\n
Erkka Frankberg ved Tampere University of Technology i Finland ledet et team som tok sikte p\u00e5 \u00e5 overvinne denne barrieren. For \u00e5 gj\u00f8re dette brukte de en tiln\u00e6rming best\u00e5ende av atomistisk modellering, eksperimentelle m\u00e5linger og molekyldynamikksimuleringer for \u00e5 produsere mikroskopiske filmer av aluminiumoksid som tillot ubegrenset plastisk deformasjon.<\/p>\n
Forskerne sprayet aluminiumoksidpulver p\u00e5 glassperler, og varmet dem deretter opp til temperaturer rett over glassovergangstemperaturen, men under krystalliseringspunktet. Deretter lot de perlene kj\u00f8le seg raskt ned f\u00f8r de utf\u00f8rte analyser som r\u00f8ntgendiffraksjon og differensiell termisk analyse p\u00e5 dem. Eksperimentene viste at aluminiumoksidglass kunne strekke seg med opptil 8% f\u00f8r det gikk i stykker, noe som er betydelig st\u00f8rre enn silikas typiske strekk p\u00e5 2-2% og kompresjon p\u00e5 4- 40% f\u00f8r det g\u00e5r i stykker.<\/p>\n
Frankbergs team unders\u00f8kte mikrostrukturen i aluminiumoksidglass. De observerte et sv\u00e6rt defektfritt, atom\u00e6rt tett nettverk av molekyler, noe som gj\u00f8r det enkelt \u00e5 skifte n\u00e5r det utsettes for stress. Silikaglass har derimot flere hull i atomstrukturen, noe som begrenser dets evne til \u00e5 deformeres.<\/p>\n
Forskerne har utviklet aluminiumoksidglass med sjeldne wolfram- og tantaloksider for \u00e5 oppn\u00e5 unike egenskaper som elektrisk ledningsevne og motstand mot kjemiske angrep, h\u00f8y styrke og ekstrem hardhet (9 Mohs-skalaen).<\/p>\n
Forskerteamet har enn\u00e5 ikke utviklet en effektiv prosess for \u00e5 produsere aluminaglass av kommersiell kvalitet, men de er likevel optimistiske med tanke p\u00e5 potensialet. De neste stegene inneb\u00e6rer \u00e5 studere n\u00e6rmere hva som f\u00e5r det til \u00e5 fungere, f\u00f8r de bruker det de vet til \u00e5 utvikle andre typer glass med nyttige egenskaper.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Glass sands used to manufacture high alumina glasses typically contain low percentages of magnesia. This mineral sand may come from […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[],"class_list":["post-75","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-alumina-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/75","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=75"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/75\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":76,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/75\/revisions\/76"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=75"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=75"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=75"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}