Wat is een gesmolten alumina?

Gesmolten Alumina: Een hoogwaardig synthetisch schuur- en vuurvast materiaal

Gesmolten alumina is een cruciaal hoogzuiver, synthetisch materiaal dat wordt vervaardigd door de extreme hittebewerking van alumina (aluminiumoxide, Al₂O₃). De productie omvat het smelten van ruwe alumina-bronnen in een elektrische vlamboogoven, waar de temperaturen oplopen tot ver boven de 2000°C (meestal 2200-2400°C). Deze intense thermische behandeling transformeert het materiaal fundamenteel, wat resulteert in een dichte, uitzonderlijk harde kristallijne structuur die wordt gekenmerkt door uitstekende mechanische en thermische eigenschappen. Na het smelten ondergaat het gesmolten alumina een zorgvuldig gecontroleerd afkoel- en stollingsproces, waardoor de vorming van grote, robuuste kristallijne korrels mogelijk is, die essentieel zijn voor de prestaties.

Primaire typen en hun kenmerken:
De twee dominante commerciële kwaliteiten worden onderscheiden door hun grondstoffen en de resulterende eigenschappen:

1. Witte Gesmolten Alumina (WGA): Vervaardigd uit hoogzuiver gecalcineerd alumina (≥99% Al₂O₃), bereikt WGA een uitzonderlijke zuiverheid, minimaal onzuiverheidsgehalte en superieure chemische inertheid. Het bezit een zeer hoge hardheid en uitstekende breekbaarheid (de gecontroleerde afbraak van schuurkorrels tijdens gebruik), waardoor het ideaal is voor precisieslijpen en afwerkingsbewerkingen.

2. Bruine Gesmolten Alumina (BGA): Geproduceerd voornamelijk uit gecalcineerd bauxieterts, bevat BGA inherent hogere niveaus van onzuiverheden zoals ijzeroxiden (Fe₂O₃), titaniumdioxide (TiO₂) en silica (SiO₂), wat doorgaans resulteert in een alumina-gehalte van 94-97%. Deze onzuiverheden, met name TiO₂, kunnen een iets hogere taaiheid geven in vergelijking met WGA, maar resulteren over het algemeen in een lagere hardheid. BGA biedt uitstekende kosteneffectiviteit voor veeleisende toepassingen.

Belangrijkste eigenschappen die toepassingen stimuleren:
Het unieke productieproces geeft gesmolten alumina een combinatie van eigenschappen die essentieel zijn voor industrieel gebruik:

• Uitzonderlijke hardheid: Rang 9 op de Mohs-schaal (alleen overtroffen door diamant), biedt uitstekende snij- en slijpmogelijkheden.

• Superieure slijtage- en slijtvastheid: De dichte kristallijne structuur maakt het bestand tegen ernstige mechanische slijtage, waardoor de levensduur van producten waarin het wordt gebruikt, wordt verlengd.

• Hoge chemische bestendigheid: Gesmolten alumina is grotendeels inert voor zuren, basen en oplosmiddelen, wat de stabiliteit in corrosieve omgevingen garandeert.

• Uitstekende thermische stabiliteit en vuurvastheid: Het behoudt sterkte en maatvastheid bij zeer hoge temperaturen (smeltpunt ~2050°C), waardoor het onmisbaar is in hitte-intensieve processen.

• Goede mechanische sterkte en breuktaaiheid: Met name opmerkelijk in BGA-kwaliteiten, waardoor het aanzienlijke impactbelastingen kan verwerken.

Diverse industriële toepassingen:
Deze eigenschappen maken gesmolten alumina tot een veelzijdig materiaal in tal van sectoren:

• Schuurmiddelen: De primaire toepassing. Het vormt de snijcomponent in gebonden schuurmiddelen (slijpschijven, honenstenen), gecoate schuurmiddelen (schuurpapier, schuurbanden), straalmedia (voor oppervlaktevoorbereiding en reiniging) en losse korrel lappen/polijstmiddelen. WGA heeft de voorkeur voor precisieslijpen van harde staalsoorten en legeringen, terwijl BGA veel wordt gebruikt voor zwaar slijpen, afbramen en afsnijschijven.

• Vuurvaste materialen: Een hoeksteenmateriaal voor bekledingen bij hoge temperaturen. Het wordt gebruikt in monolithische vuurvaste materialen (gietbare materialen, spuitbare materialen, stammenmixen), gevormde vuurvaste stenen (vooral voor stalen gietlepels, cementovens en glasovens) en ovenmeubilair (steunen, setters) vanwege het vermogen om thermische schokken, chemische aantasting en slagerosie bij extreme temperaturen te weerstaan.

• Technische keramiek: Gebruikt als een versterkende korrel of vulmiddel in geavanceerde keramiek om de slijtvastheid en thermische eigenschappen te verbeteren.

• Versterking: Toegevoegd aan polymeren en composieten om de slijtvastheid en mechanische sterkte te verbeteren.

• Overig: Gebruikt in frictieproducten (remvoeringen), las-elektrodecoatings en gespecialiseerde investeringsgietmallen.

WGA vs. BGA: Samenvatting van de belangrijkste onderscheidingen