{"id":82,"date":"2024-05-30T07:55:29","date_gmt":"2024-05-29T23:55:29","guid":{"rendered":"https:\/\/aluminaceramics.net\/?p=82"},"modified":"2024-07-15T20:22:29","modified_gmt":"2024-07-15T12:22:29","slug":"formula-aluminijevega-oksida","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/alumina-formula\/","title":{"rendered":"Formula aluminijevega oksida"},"content":{"rendered":"<p>Aluminijev oksid (Al2O3), imenovan tudi aluminijev oksid, je elektri\u010dni izolator z odli\u010dno kemijsko odpornostjo ter zmerno natezno in upogibno trdnostjo, vendar je njegova upogibna \u017eilavost nizka.<\/p>\n<p>Aluminijev oksid je zaradi svojega velikega \u0161tevila, nizke cene in bolj\u0161ih mehanskih lastnosti kot drugi oksidi najpogostej\u0161i material za oksidno keramiko.<\/p>\n<h2>Kemijska formula<\/h2>\n<p>Aluminijev oksid (pogosteje imenovan aluminijev oksid ali alundum) je anorganska kemi\u010dna spojina s formulo Al2O3, ki ima visoko tali\u0161\u010de in mo\u010dno trdoto, belo barvo, je netopen v vodi in ima amfoterne lastnosti - reagira tako kislo kot alkalno - zaradi \u010desar je ena najbolj priljubljenih industrijskih keramik. Aluminij se v naravi pojavlja kot korund, rubini in safirji, prisoten pa je tudi kot glavna aluminijeva ruda v boksitu, medtem ko metode proizvodnje vklju\u010dujejo kemi\u010dno dehidracijo raztopine aluminata ali kemi\u010dno dehidracijo raztopine aluminata.<\/p>\n<p>Aluminij se pogosto uporablja za oblaganje visokotemperaturnih naprav, kot so pe\u010di, kuri\u0161\u010da in se\u017eigalnice, zaradi svojih toplotnih in elektri\u010dnih izolacijskih lastnosti ter odpornosti proti koroziji, ki jo povzro\u010dajo kemikalije, uporabljene med proizvodnimi postopki. Aluminij ima odli\u010dne toplotne in elektri\u010dne izolacijske lastnosti ter za\u0161\u010dito pred korozijo, zato je idealna izbira materiala.<\/p>\n<p>Aluminij je eden najtr\u0161ih umetnih materialov, po trdoti se lahko kosa z diamantom, po odpornosti proti obrabi pa je na drugem mestu za silicijevim karbidom. Poleg tega je aluminijev oksid odli\u010den izolator in ima nizek raztezni koeficient, ki zagotavlja u\u010dinkovit in predvidljiv prenos toplote.<\/p>\n<p>Korund, najstabilnej\u0161i polimorf aluminijevega oksida, je ena od njegovih najbolj stabilnih oblik. Ima trigonalno Bravaisovo mre\u017eno strukturo, v kateri kisikovi ioni zasedajo plasti, vzporedne z osjo c, medtem ko aluminij zapolnjuje dve tretjini oktaedri\u010dnih vrzeli. Razmerje med kisikovimi in aluminijevimi ioni v korundu je 1:2:1.<\/p>\n<p>Kristalni aluminijev oksid je ekonomi\u010den material z nizko specifi\u010dno te\u017eo in trdoto, obi\u010dajno v obliki prahu z velikostjo delcev med 0,3 in 0,8 mm. Obstajata dve obliki kristalini\u010dnega aluminijevega oksida v prahu; tip A vsebuje heksagonalne kristale in ima gostoto 4,0, tip B pa kubi\u010dne kristale z gostoto 3,0; oba imata dobro odpornost proti obrabi, tip A se hitreje re\u017ee.<\/p>\n<p>Pri \u010distosti 94% se lahko proizvaja aluminijev oksid, \u010deprav ve\u010dina komercialnih aplikacij obi\u010dajno zahteva \u010distost med 85%-100%. Stopnje ni\u017eje \u010distosti se obi\u010dajno uporabljajo v ognjevzdr\u017enih aplikacijah, medtem ko se stopnje vi\u0161je \u010distosti uporabljajo v keramiki iz cirkonijevega kaljenega aluminijevega oksida (ZTA) ali monolitni keramiki, kot so trde in goste stopnje ZTA.<\/p>\n<h2>Fizikalne lastnosti<\/h2>\n<p>Aluminijev oksid (Al2O3), obi\u010dajno imenovan aluminijev oksid, je ionsko-kovalentna trdna snov, ki se pod obremenitvijo ne podreja tako kot kovine in zlitine. Zaradi nizke elektri\u010dne prevodnosti in toplotne stabilnosti je aluminijev oksid odli\u010den izolator, ki je odli\u010dno odporen proti kemi\u010dnim napadom in izjemno trd (9 po Mohsovi lestvici). Zaradi visokega tali\u0161\u010da njegovo litje ni izvedljivo, vendar je zaradi svoje trdnosti, trajnosti in odpornosti proti koroziji primeren za uporabo v te\u017ekih predelovalnih okoljih, kot so pe\u010di in kuri\u0161\u010da.<\/p>\n<p>Kerami\u010dne obloge, sestavljene iz aluminijevega oksida, se pogosto uporabljajo kot obloge plav\u017eev za za\u0161\u010dito kovinskih \u0161ob in lans, ognjevarne obloge za jeklarske pe\u010di in rotacijske pe\u010di ter za litje ognjevarnih opek v pe\u0161\u010deno litje. Aluminij ima nizek koeficient raztezanja, zaradi \u010desar lahko prenese zelo visoke temperature, ne da bi se deformiral ali razpokal; poleg tega je odporen na kislinske napade, kar dokazuje njegov uspeh kot izolator pri uporabi za izolacijo elektri\u010dnih \u017eic v zahtevnih elektri\u010dnih aplikacijah, kot so aplikacije bakrenih \u017eic v korozivnih okoljih.<\/p>\n<p>Zaradi visokega tali\u0161\u010da je aluminijev oksid idealen ognjevzdr\u017eni material za proizvodnjo stekla, pri \u010demer so v \u0161tevilnih okenskih in embala\u017enih steklih le sledovi Al2O3. \u010ce bi ta stekla uporabili kot glazure, bi se zaradi pomanjkanja ognjevzdr\u017enih elementov v sestavi razblinila in razpokala.<\/p>\n<p>Vendar pa dodajanje \u017ee majhne koli\u010dine aluminijevega oksida recepturi stekla omogo\u010da taljenje pri ni\u017eji temperaturi, hkrati pa izbolj\u0161a natezno trdnost, povr\u0161insko napetost, sijaj, dol\u017eino delovnega obmo\u010dja, odpornost na devitrifikacijo in \u017eilavost. Poleg tega dodajanje le \u0161\u010depca pove\u010da upogibno in natezno trdnost ter znatno zmanj\u0161a krhko lomljivost.<\/p>\n<p>Ognjevzdr\u017ene lastnosti aluminijevega oksida ga naredijo odli\u010dnega kandidata za uporabo kot medicinski aluminijev oksid, ki se uporablja za zobne vsadke in druge biomedicinske aplikacije. Medicinski aluminijev oksid se proizvaja z razli\u010dnimi tehnikami konsolidacije in sintranja, ki omogo\u010dajo izdelavo natan\u010dnih skoraj mre\u017eastih oblik s \u0161irokim razponom \u010distosti. \u010ceprav je njegova zmerna natezna\/ upogibna trdnost manj\u0161a od tiste, ki se zahteva za polikristalini\u010dne aluminijeve vsadke za uporabo v implantatih, je zaradi njegove odli\u010dne mehanske zmogljivosti \u0161e vedno vredno razmisliti o uporabi tega materiala v medicini.<\/p>\n<h2>Toplotne lastnosti<\/h2>\n<p>Aluminij se razlikuje od drugih kovin ali zlitin zaradi mo\u010dne medatomske vezi, kar mu daje edinstvene lastnosti, ki jih drugje ni mogo\u010de videti, vklju\u010dno z visoko trdnostjo in trdoto, odli\u010dnimi dielektri\u010dnimi lastnostmi pri nizkih in povi\u0161anih temperaturah, odli\u010dno odpornostjo na kemi\u010dne napade in korozijo pri sobnih in povi\u0161anih temperaturah, odli\u010dnimi toplotnimi lastnostmi pri visokih temperaturah ter u\u010dinkovitim odvajanjem toplote.<\/p>\n<p>Aluminij je na voljo v ve\u010d oblikah, vklju\u010dno z granulami, prahom in suspenzijo, in ga je mogo\u010de oblikovati v najrazli\u010dnej\u0161e oblike. Aluminij ima zmerno natezno trdnost in upogibno trdnost, od \u0161tevilnih polikristalini\u010dnih kerami\u010dnih materialov pa se razlikuje po tem, da sta njegova toplotna prevodnost in tali\u0161\u010de razmeroma nizka, kar pomeni, da je vlivanje velikih delov nemogo\u010de.<\/p>\n<p>Aluminij alfa faze (Al2O3) je material, ki se najpogosteje uporablja za strukturne aplikacije aluminijevega oksida. V tej polikristalni obliki so kisikovi ioni organizirani heksagonalno, tesno zlo\u017eeni, in zapolnjujejo dve tretjini vseh oktaedri\u010dnih vrzeli. Aluminij ka\u017ee tudi metastabilnost v kubi\u010dnih fazah g in e, monoklinski fazi k in ortorombi\u010dni fazi d, ki se pri povi\u0161anih temperaturah vrnejo nazaj v stabilno heksagonalno fazo alfa.<\/p>\n<p>\u010cisti aluminijev oksid se veliko uporablja v industriji in se obi\u010dajno dobavlja v obliki natrijevega aluminata s formulo NaAlO. Ta material se pridobiva s pra\u017eenjem boksita pri visokih temperaturah, pri \u010demer nastane natrijev aluminat, ki se nato zmelje v fin prah, preden se zme\u0161a z vodo, da nastane suspenzija za nadaljnjo obdelavo.<\/p>\n<p>Sodobni izdelki iz aluminijevega oksida so obi\u010dajno med 85%-100%, zato je primeren za v\u017eigalne sve\u010dke in podlage za mikro\u010dipe ter za visoko zmogljive kerami\u010dne aplikacije, kot je premazovanje debelih plasti.<\/p>\n<p>\u010cisti aluminijev oksid je bolj\u0161i od porcelanske elektri\u010dne izolacije za vsaj dva velikostna reda pri sobnih temperaturah in za \u0161tiri reda pri visokih temperaturah ter je bistveno manj ob\u010dutljiv na alkalne napade, ki povzro\u010dajo razgradnjo.<\/p>\n<h2>Mehanske lastnosti<\/h2>\n<p>Mehanske lastnosti aluminijevega oksida vklju\u010dujejo njegovo trdnost ali odpornost na deformacije in napetosti. Zaradi te lastnosti je keramika iz aluminijevega oksida zelo odporna na udarce, saj ohrani svojo obliko in velikost tudi pod mo\u010dnim pritiskom. Poleg tega ima aluminijev oksid visoko tla\u010dno trdnost, ki omogo\u010da prena\u0161anje velikih obremenitev, ne da bi se po\u0161kodoval, njegova natezna in upogibna trdnost pa omogo\u010da, da strukturne komponente in deli ostanejo nepo\u0161kodovani in funkcionalni.<\/p>\n<p>Aluminij se pona\u0161a z odli\u010dnimi mehanskimi lastnostmi, kot sta trpe\u017enost in odpornost na kemi\u010dne napade, zato je primeren za industrijsko in komercialno uporabo, vklju\u010dno z elektrarnami in tovarnami. Ker je aluminijev oksid ena najtrdnej\u0161ih in\u017eenirskih keramik, ki so danes na voljo, je odporen na ekstremne temperature ter obrabo, zato je odli\u010den material za izdelavo izdelkov, kot so elektri\u010dni izolatorji, plinske laserske cevi, tesnilni obro\u010dki in laboratorijska oprema.<\/p>\n<p>Zaradi svoje odpornosti na napade je aluminij tudi iskan material za izdelavo za\u0161\u010ditnih oklepov, zaradi \u010desar je eden od najprimernej\u0161ih materialov za proizvajalce voja\u0161kih vozil in osebja. Trdota in bioinertnost aluminijevega oksida sta pri tem \u0161e posebej uporabni; zaradi tega je primeren za izdelavo le\u017eajev za kol\u010dne proteze, bioni\u010dnih vsadkov, oja\u010ditev tkiv in tkivnih lesorezov ter za uporabo v medicini, kot so le\u017eaji za kol\u010dne proteze. Poleg tega je aluminij zaradi svoje trpe\u017enosti odli\u010dna izbira tudi za izdelavo balisti\u010dnega oklepa.<\/p>\n<p>Keramika iz aluminijevega oksida ima nizko akutno in kroni\u010dno toksi\u010dnost, saj v kratkem \u010dasu izpostavljenosti povzro\u010di le manj\u0161e dra\u017eenje ko\u017ee, zato je idealen material za uporabo v medicinski opremi in zdravstvenih aplikacijah. Zaradi svoje nereaktivnosti z razli\u010dnimi kemikalijami je aluminijasta keramika vse pogosteje uporabljena kot nadomestek za kirur\u0161ke instrumente, kot je volframov karbid; vendar mora aluminij za optimalne zahteve po \u017eilavosti v medicini med postopkom sintranja najprej prestati strogo regulacijo.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-205\" src=\"https:\/\/aluminaceramics.net\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Alumina-Formula.jpg\" alt=\"Formula aluminijevega oksida\" width=\"750\" height=\"750\" srcset=\"https:\/\/aluminaceramics.net\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Alumina-Formula.jpg 750w, https:\/\/aluminaceramics.net\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Alumina-Formula-300x300.jpg 300w, https:\/\/aluminaceramics.net\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Alumina-Formula-150x150.jpg 150w, https:\/\/aluminaceramics.net\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Alumina-Formula-12x12.jpg 12w\" sizes=\"auto, (max-width: 750px) 100vw, 750px\" \/><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Aluminum oxide (Al2O3), also referred to as alumina, is an electrical insulator with excellent chemical resistance and moderate tensile and [&hellip;]<\/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":"default","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":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","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-82","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-alumina-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=82"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":206,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82\/revisions\/206"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=82"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=82"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=82"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}