Apa itu alumina leburan?

Fused Alumina: Bahan Abrasif dan Refraktori Sintetis Berkinerja Tinggi

Fused alumina adalah bahan sintetis berkemurnian tinggi yang penting, direkayasa melalui pemrosesan alumina (aluminium oksida, Al₂O₃) dengan panas ekstrem. Produksinya melibatkan peleburan sumber alumina mentah di dalam tungku busur listrik, di mana suhu melonjak jauh di atas 2000°C (biasanya 2200-2400°C). Perlakuan termal yang intens ini secara fundamental mengubah bahan, menghasilkan struktur kristal yang padat dan sangat keras yang ditandai dengan sifat mekanik dan termal yang luar biasa. Setelah peleburan, alumina cair mengalami proses pendinginan dan pemadatan yang terkontrol dengan hati-hati, memungkinkan pembentukan butiran kristal yang besar dan kuat yang penting untuk kinerjanya.

Jenis Utama dan Karakteristiknya:
Dua kelas komersial yang dominan dibedakan oleh bahan mentah dan sifat yang dihasilkan:

1. White Fused Alumina (WFA): Diproduksi dari alumina kalsinasi berkemurnian tinggi (≥99% Al₂O₃), WFA mencapai kemurnian luar biasa, kandungan pengotor minimal, dan kelembaman kimia yang unggul. Ia memiliki kekerasan yang sangat tinggi dan friabilitas yang sangat baik (pemecahan butiran abrasif yang terkontrol selama penggunaan), menjadikannya ideal untuk operasi penggilingan dan penyelesaian presisi.

2. Brown Fused Alumina (BFA): Diproduksi terutama dari bijih bauksit kalsinasi, BFA secara inheren mengandung kadar pengotor yang lebih tinggi seperti oksida besi (Fe₂O₃), titanium dioksida (TiO₂), dan silika (SiO₂), biasanya menghasilkan kandungan alumina sebesar 94-97%. Pengotor ini, khususnya TiO₂, dapat memberikan ketangguhan yang sedikit lebih tinggi dibandingkan dengan WFA tetapi umumnya menghasilkan kekerasan yang lebih rendah. BFA menawarkan efektivitas biaya yang sangat baik untuk aplikasi yang menuntut.

Sifat Kunci yang Mendorong Aplikasi:
Proses manufaktur yang unik memberikan fused alumina kombinasi sifat yang penting untuk penggunaan industri:

• Kekerasan Luar Biasa: Peringkat 9 pada skala Mohs (hanya kedua setelah berlian), ia memberikan kemampuan pemotongan dan penggilingan yang luar biasa.

• Ketahanan Aus dan Abrasi yang Unggul: Struktur kristalnya yang padat memungkinkannya untuk menahan keausan mekanis yang parah, memperpanjang umur produk yang digunakannya.

• Ketahanan Kimia yang Tinggi: Fused alumina sebagian besar inert terhadap asam, alkali, dan pelarut, memastikan stabilitas di lingkungan korosif.

• Stabilitas Termal dan Refraktori yang Sangat Baik: Ia mempertahankan kekuatan dan stabilitas dimensi pada suhu yang sangat tinggi (titik leleh ~2050°C), menjadikannya sangat diperlukan dalam proses yang intensif panas.

• Kekuatan Mekanik dan Ketangguhan Fraktur yang Baik: Terutama terlihat pada kelas BFA, memungkinkannya untuk menangani beban benturan yang signifikan.

Berbagai Aplikasi Industri:
Sifat-sifat ini menjadikan fused alumina sebagai bahan serbaguna di berbagai sektor:

• Abrasif: Aplikasi utama. Ia membentuk komponen pemotong dalam abrasif terikat (roda gerinda, batu asah), abrasif berlapis (amplas, sabuk abrasif), media peledakan (untuk persiapan dan pembersihan permukaan), dan senyawa lapping/pemolesan butiran lepas. WFA disukai untuk penggilingan presisi baja dan paduan keras, sementara BFA banyak digunakan untuk penggilingan tugas berat, penangkapan, dan roda potong.

• Refraktori: Bahan dasar untuk pelapis suhu tinggi. Ia digunakan dalam refraktori monolitik (cor, gunnables, campuran penumbuk), bata refraktori yang dibentuk (terutama untuk wadah baja, tungku semen, dan tungku kaca), dan furnitur kiln (penyangga, penyetel) karena kemampuannya untuk menahan guncangan termal, serangan kimia, dan erosi terak pada suhu ekstrem.

• Keramik Teknis: Digunakan sebagai butiran penguat atau pengisi dalam keramik canggih untuk meningkatkan ketahanan aus dan sifat termal.

• Penguatan: Ditambahkan ke polimer dan komposit untuk meningkatkan ketahanan abrasi dan kekuatan mekanik.

• Lainnya: Digunakan dalam produk gesekan (lapisan rem), lapisan elektroda las, dan cangkang pengecoran investasi khusus.

WFA vs. BFA: Ringkasan Perbedaan Inti