溶けたアルミニウムとは?

溶融アルミナ：高性能合成研磨材および耐火材料

溶融アルミナは、高純度で合成された重要な材料であり、アルミナ（酸化アルミニウム、Al₂O₃）を極度の熱で処理することによって製造されます。その製造には、電気アーク炉内で原料アルミナを溶解することが含まれ、温度は2000℃をはるかに超え（通常2200〜2400℃）、上昇します。この強烈な熱処理は、材料を根本的に変え、優れた機械的および熱的特性を特徴とする、緻密で非常に硬い結晶構造をもたらします。溶解後、溶融アルミナは、慎重に制御された冷却および凝固プロセスを受け、その性能に不可欠な、大きくて堅牢な結晶粒の形成を可能にします。

主な種類とその特性：
2つの主要な市販グレードは、その原料と結果として得られる特性によって区別されます。

1. 白色溶融アルミナ（WFA）：高純度焼成アルミナ（≥99％Al₂O₃）から製造され、WFAは優れた純度、最小限の不純物含有量、および優れた化学的慣性を実現します。非常に高い硬度と優れた脆性（使用中の研磨粒子の制御された分解）を備えており、精密研削および仕上げ作業に最適です。

2. ブラウン溶融アルミナ（BFA）：主に焼成ボーキサイト鉱石から製造され、BFAは本質的に、酸化鉄（Fe₂O₃）、二酸化チタン（TiO₂）、シリカ（SiO₂）などの不純物を多く含み、通常、アルミナ含有量は94〜97％になります。これらの不純物、特にTiO₂は、WFAと比較してわずかに高い靭性を付与する可能性がありますが、一般的に硬度は低くなります。BFAは、要求の厳しい用途に優れた費用対効果を提供します。

用途を促進する主な特性：
独自の製造プロセスにより、溶融アルミナは、産業用途に不可欠な特性の組み合わせを備えています。

• 優れた硬度：モース硬度9（ダイヤモンドに次ぐ）であり、優れた切削および研削能力を提供します。

• 優れた耐摩耗性と耐摩耗性：その緻密な結晶構造により、激しい機械的摩耗に耐えることができ、使用される製品の寿命を延ばします。

• 高い耐薬品性：溶融アルミナは、酸、アルカリ、および溶剤に対してほとんど不活性であり、腐食性環境での安定性を保証します。

• 優れた熱安定性と耐火性：非常に高い温度（融点〜2050℃）でも強度と寸法安定性を維持し、熱集約的なプロセスに不可欠です。

• 優れた機械的強度と破壊靭性：特にBFAグレードで顕著であり、大きな衝撃荷重を処理できます。

多様な産業用途：
これらの特性により、溶融アルミナは、多くの分野で用途の広い材料となっています。

• 研磨材：主な用途。結合研磨材（グラインディングホイール、ホーニングストーン）、コーティング研磨材（サンドペーパー、研磨ベルト）、ブラストメディア（表面処理およびクリーニング用）、およびルーズグレインラッピング/研磨コンパウンドに切削コンポーネントを形成します。WFAは、硬鋼および合金の精密研削に好まれ、BFAは、重研削、スナギング、およびカットオフホイールに広く使用されています。

• 耐火物：高温ライニングの基幹材料。モノリシック耐火物（キャスタブル、ガンナブル、ランニングミックス）、成形耐火レンガ（特に鋼製ラドル、セメントキルン、ガラス炉用）、およびキルン家具（サポート、セッター）に使用され、極端な温度での熱衝撃、化学的攻撃、およびスラグ浸食に耐える能力があります。

• テクニカルセラミックス：高度なセラミックスに補強粒子またはフィラーとして使用され、耐摩耗性と熱特性を向上させます。

• 補強：ポリマーおよび複合材に追加して、耐摩耗性と機械的強度を向上させます。

• その他：摩擦製品（ブレーキライニング）、溶接電極コーティング、および特殊なインベストメント鋳造シェルで使用されます。

WFA対BFA：主な区別の概要