อะลูมินาหลอม: วัสดุสังเคราะห์ขัดและทนไฟประสิทธิภาพสูง
อะลูมินาหลอมเป็นวัสดุสังเคราะห์บริสุทธิ์สูงที่สำคัญ ซึ่งผลิตขึ้นโดยการใช้ความร้อนสูงกับอะลูมินา (อะลูมิเนียมออกไซด์, Al₂O₃) การผลิตเกี่ยวข้องกับการหลอมแหล่งอะลูมินาดิบภายในเตาอาร์คไฟฟ้า ซึ่งอุณหภูมิจะสูงเกิน 2000°C (โดยทั่วไป 2200-2400°C) การอบด้วยความร้อนเข้มข้นนี้จะเปลี่ยนรูปวัสดุอย่างมาก ส่งผลให้เกิดโครงสร้างผลึกที่หนาแน่นและแข็งเป็นพิเศษ ซึ่งมีคุณสมบัติทางกลและความร้อนที่โดดเด่น หลังจากหลอมแล้ว อะลูมินาหลอมจะผ่านกระบวนการระบายความร้อนและการแข็งตัวที่ควบคุมอย่างระมัดระวัง ทำให้เกิดเกรนผลึกขนาดใหญ่และแข็งแรง ซึ่งจำเป็นต่อประสิทธิภาพ
ประเภทหลักและลักษณะเฉพาะ:
เกรดเชิงพาณิชย์สองประเภทหลักมีความแตกต่างกันตามวัตถุดิบและคุณสมบัติที่ได้:
ไวท์ฟิวส์อะลูมินา (WFA): ผลิตจากอะลูมินาเผาบริสุทธิ์สูง (≥99% Al₂O₃) WFA มีความบริสุทธิ์เป็นพิเศษ มีสิ่งเจือปนน้อยที่สุด และมีความเฉื่อยทางเคมีที่เหนือกว่า มีความแข็งสูงมากและมีความเปราะดีเยี่ยม (การแตกตัวของเม็ดขัดที่ควบคุมได้ระหว่างการใช้งาน) ทำให้เหมาะสำหรับการเจียรและตกแต่งที่มีความแม่นยำ
บราวน์ฟิวส์อะลูมินา (BFA): ผลิตขึ้นส่วนใหญ่จากแร่บอกไซต์เผา BFA มีสิ่งเจือปนในระดับที่สูงกว่า เช่น เหล็กออกไซด์ (Fe₂O₃) ไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO₂) และซิลิกา (SiO₂) โดยทั่วไปแล้วจะส่งผลให้มีปริมาณอะลูมินา 94-97% สิ่งเจือปนเหล่านี้ โดยเฉพาะ TiO₂ สามารถทำให้มีความเหนียวสูงกว่า WFA เล็กน้อย แต่โดยทั่วไปแล้วจะส่งผลให้มีความแข็งน้อยกว่า BFA ให้ความคุ้มค่าคุ้มราคาสำหรับงานที่ต้องการ
คุณสมบัติหลักที่ขับเคลื่อนการใช้งาน:
กระบวนการผลิตที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้อะลูมินาหลอมมีคุณสมบัติรวมกันที่สำคัญสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม:
ความแข็งเป็นพิเศษ: จัดอยู่ในอันดับที่ 9 ในระดับ Mohs (รองจากเพชรเท่านั้น) ให้ความสามารถในการตัดและเจียรที่โดดเด่น
ความทนทานต่อการสึกหรอและการขัดถูที่เหนือกว่า: โครงสร้างผลึกที่หนาแน่นช่วยให้ทนทานต่อการสึกหรอทางกลไกอย่างรุนแรง ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ที่ใช้
ความทนทานต่อสารเคมีสูง: อะลูมินาหลอมส่วนใหญ่เฉื่อยต่อกรด ด่าง และตัวทำละลาย ทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
ความเสถียรทางความร้อนและความทนไฟที่ดีเยี่ยม: ยังคงความแข็งแรงและความเสถียรของมิติที่อุณหภูมิสูงมาก (จุดหลอมเหลว ~2050°C) ทำให้ขาดไม่ได้ในกระบวนการที่ใช้ความร้อนสูง
ความแข็งแรงทางกลไกและความเหนียวในการแตกหักที่ดี: โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเกรด BFA ทำให้สามารถรับน้ำหนักกระแทกได้มาก
การใช้งานในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย:
คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้อะลูมินาหลอมเป็นวัสดุอเนกประสงค์ในหลายภาคส่วน:
สารกัดกร่อน: การใช้งานหลัก เป็นส่วนประกอบการตัดในสารกัดกร่อนแบบยึดติด (ล้อเจียร หินลับ) สารกัดกร่อนเคลือบ (กระดาษทราย สายพานขัด) สื่อพ่นทราย (สำหรับการเตรียมพื้นผิวและการทำความสะอาด) และสารประกอบการขัด/ขัดเงาแบบเม็ดหลวม WFA เป็นที่นิยมสำหรับการเจียรที่มีความแม่นยำของเหล็กและโลหะผสมแข็ง ในขณะที่ BFA ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการเจียรงานหนัก การขัด และล้อตัด
วัสดุทนไฟ: วัสดุหลักสำหรับบุผนังที่อุณหภูมิสูง ใช้ในวัสดุทนไฟแบบโมโนลิธ (วัสดุหล่อ วัสดุพ่น วัสดุอัด) อิฐทนไฟขึ้นรูป (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับถังเหล็ก เตาเผาปูนซีเมนต์ และเตาหลอมแก้ว) และเฟอร์นิเจอร์เตาเผา (ตัวรองรับ ตัวตั้ง) เนื่องจากความสามารถในการต้านทานการกระแทกจากความร้อน การโจมตีทางเคมี และการกัดเซาะของตะกรันที่อุณหภูมิสูง
เซรามิกทางเทคนิค: ใช้เป็นเม็ดเสริมหรือสารเติมแต่งในเซรามิกขั้นสูงเพื่อเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอและคุณสมบัติทางความร้อน
การเสริมแรง: เพิ่มลงในโพลิเมอร์และวัสดุคอมโพสิตเพื่อปรับปรุงความทนทานต่อการขัดถูและความแข็งแรงทางกลไก
อื่นๆ: ใช้ในผลิตภัณฑ์แรงเสียดทาน (ผ้าเบรก) สารเคลือบขั้วไฟฟ้าเชื่อม และเปลือกหล่อแบบพิเศษ
WFA เทียบกับ BFA: สรุปความแตกต่างหลัก
| คุณสมบัติ | ไวท์ฟิวส์อะลูมินา (WFA) | บราวน์ฟิวส์อะลูมินา (BFA) |
|---|---|---|
| วัตถุดิบ | อะลูมินาเผาบริสุทธิ์สูง | แร่บอกไซต์เผา |
| ความบริสุทธิ์ Al₂O₃ | สูงมาก (≥99%) | ต่ำกว่า (โดยทั่วไป 94-97%) |
| สิ่งเจือปนหลัก | น้อยที่สุด | เหล็กออกไซด์ ไทเทเนียมไดออกไซด์ ซิลิกา |
| ความแข็ง | สูงมาก | สูง (ต่ำกว่า WFA เล็กน้อย) |
| ความเหนียว/ความเปราะ | เปราะกว่า (รูปร่างเร็วกว่า) | เหนียวกว่า (ดีกว่าสำหรับแรงกระแทกสูง) |
| ความทนทานต่อสารเคมี | ดีเยี่ยม | ดีมาก |
| ต้นทุนหลัก | สูงกว่า | ประหยัดกว่า |
| การใช้งานทั่วไป | การเจียรที่มีความแม่นยำ การตกแต่งละเอียด วัสดุทนไฟที่สำคัญ สารกึ่งตัวนำ | การเจียรงานหนัก การขัด การตัด วัสดุทนไฟทั่วไป การพ่นทราย |
