اکسید آلومینیوم

کاربردهای آلومینا یا آلومینیوم اکسید

همان طور که گفتیم آلومینیوم خالص را نمی توان در سطح زمین پیدا کرد و با توجه به کاربردهای گسترده آلومینیوم در زندگی امروز بشر، اکسید آلومینیوم مهم ترین منبع تامین آلومینیوم مورد نیاز صنایع مختلف است. به گونه ای که تقریبا 90 درصد از اکسید آلومینیوم موجود را برای تولید فلز آلومینیوم به کار می گیرند و مقدار دیگر اکسید آلومینیوم را به عنوان ساینده، عایق، کاتالیزگرها و دیگر موارد استفاده می کنند.
برای آلومینا خواص متعددی بیان شده است و به دلیل دارا بودن همین خواص است که در صنعت کاربردهای زیادی دارد. در زیر برخی از خواص آلومینا لیست شده اند:
• هدایت حرارتی بالا برای آلومینای بدون تخلخل و تک بلور
• افزایش هدایت الکتریکی اکسید آلومینیوم با افزایش دما و تبدیل شدن این هدایت در دمایی بیشتر از 830 درجه سانتی گراد به هدایت الکترونی
• امکان کاهش مقاومت ویژه آلومینا در محدوده دمایی 400 الی 700 درجه سانتی گراد و در حضور ناخالصی های قلیایی
• افزایش خاصیت عایق الکتریکی آلومینا با افزایش درجه خلوص و کاهش فاز شیشه ای
• دارا بودن استحکام دی الکتریک مناسب
• با توجه به غیرمغناطیسی بودن قابلیت تحمل تخلیه الکتریکی صدهزار ولت را برای چندین ساعت دارد

با توجه به این خواص می توان کاربردهای زیر را برای آلومینیوم اکسید در نظر گرفت:
• در صنعت انواع مختلفی از هیدروکسیدهای آلومینیوم وجود دارد که کاربردهای متنوعی را برای آن تعریف کرده اند. به عنوان مثال پرکننده کاغذ و درزگیر، ضداسید، فیلر خمیردندان، افزودنی ضدشعله در پلاستیک های مختلف و حتی ماده اولیه برای تولید محصولات آلومینیوم دار همچون سولفات آلومینیوم و آلومینیوم نیترات ازجمله مواد کاربرد این ترکیب به شمار می روند.
• یکی از ویژگی های مهم آلومینا سختی بالای آن است که همین ویژگی کاربردهای مختلفی همچون استفاده جهت پوشش مقاوم لوله ها، شیرآلات و پمپ ها، انواع سیم و غلاف هدایت کننده الیاف در برابر فرسایش را باعث شده است. در کنار این موارد به دلیل سختی بالای آلومینا از آن به عنوان نوک ابزار برش فلزات استفاده می کنند.
• یکی از ویژگی های بیان شده برای اکسید آلومینیوم قدرت سایشی بالای آن است و به همین دلیل می توان گفت این اکسید پرمصرف ترین ساینده در صنعت به حساب می آید. از اکسید آلومینیوم در بسیاری از فرایندها با هدف کوچک کردن اندازه ذرات به عنوان عامل آسیاب کننده استفاده می شود و برای آلیاژهای آهنی، چوب ها و مواد دارای قابلیت کشسانی بالا استفاده می شود.
• از دیگر ویژگی های اکسید آلومینیوم استحکام دی الکتریک آن است که همین امر باعث استفاده آن به عنوان عایق شمع موجود در اتومیبل ها، پایه مدارها و پوشش لامپ بخار سدیم شده است. با در نظر گرفتن این واقعیت که گرمای ایجاد شده در مدارهای با فرکانس بالا قابلیت ذوب کردن پلاستیک را دارد، می توان از اکسید آلومینیوم به دلیل مقاومت حرارتی بالا به عنوان جایگزین پلاستیک ها استفاده نمود.
• با توجه به مقاومت حرارتی اکسید آلومینیوم از آن در تهیه نسوزها استفاده می شود و اغلب این نسوزها به با توجه به مقاومت حرارتی و شیمیایی مناسب در محیط های اسیدی و قلیایی کاربرد دارند.

• در کنار استفاده از آلومینا به عنوان پوشش سطوح مختلف، گاهی از آن برای تولید درزگیرهای مقاوم در برابر دمای بالا استفاده می شود. اغلب از واشرهای با جنس اکسید آلومینیوم در سیستم های صنعتی که مایعات با دمای بسیار بالا در جریان بوده و پلاستیک ها قادر به تحمل این حرارت نیستند استفاده می شود.
• یکی دیگر از موارد مصرف اکسید آلومینیوم تولید کاشی های مصرفی سطح شاتل فضایی است. شاتل های فضایی هنگام گذر از جو زمین باید قادر به تحمل اصطکاک و دمای بالایی باشد و با توجه به مقاومت بالای آلومینا در برابر سایش و نقطه ذوب بالا ، اکسید آلومینیوم گزینه مناسبی برای این نوع کاربرد است.
• در کنار موارد مصرف اکسید آلومینیوم در صنعت به دلیل مقاومت این ماده به خوردگی و خاصیت زیست سازگارپذیر بودن آن در ساخت ایمپلنت و پروتز ماده ای موثر است. البته پایین بودن استحکام کششی آن در این زمینه محدودیت هایی را برای مصرف به همراه دارد.