Оксид алюминия в камнях для заточки
Оксид алюминия — это бинарное соединение алюминия и кислорода. В природе распространен, как основная составляющая часть глинозема, смеси оксидов алюминия и таких элементов как калий, натрий, магний и т. д. Глинозем состоит до 98% из α — и γ -модификаций оксида алюминия и представляет собой белый кристаллический порошок. Выделяют несколько основных разновидностей оксида алюминия. α-оксид алюминия или корунд представляет собой минерал в виде крупных прозрачных кристаллов, тригональной сингонии.
Сырьем для получения оксида алюминия служат бокситы (алюминиевая руда), алуниты (квасцовый камень), а также нефелины (алюмосиликат калия и натрия). Для производства высокопрочной корундовой керамики применяют порошок оксида алюминия, полученный термическим разложением некоторых солей алюминия, различной степени чистоты. Оксид алюминия, полученный при разложении солей, является высокодисперсным порошком γ-Al2O3 (при прокаливании до 1200°С) и обладает большой химической активностью.
Синтетический α-оксид алюминия (корунд) применяется как: промежуточный продукт в производстве алюминия, для огнеупорных, химически стойких и абразивных материалов, при производстве компонентов для лазеров, для изготовления синтетических драгоценных камней и т.п. Для заточки, как на электрическом оборудовании, так и на точилках, и для ручной заточки применяется главным образом электрокорунд. Электрокорунд (алунд, алоксит) – это кристаллический оксид алюминия, который искусственно получают в результате переплавки глинозёма. Это делается непрерывным способом в дуговых печах с последующей кристаллизацией вещества. После запекания синтезированный корунд приобретает очень высокую твёрдость, уступающую только алмазу. Показатель твёрдости по шкале Мооса для электрокорунда имеет значение 9, что является практически предельным. Чем больше в электрокорунде содержится окиси алюминия, тем более твердым, прочным и светлым он становится.
Чаще всего для заточки применяется электрокорунд нормальный (алунд). Это разновидность электрокорундов, содержащая в составе от 91% до 96% Al2O3. Она выплавляется восстановительной плавкой из бокситов, содержащих алюминий. Этот электрокорундовый абразив обладает высокой твёрдостью и пригоден для шлифовки самых разных металлов. Плотность электрокорунда находится в пределах от 3,8 г/см³ до 3,9 г/см³; микротвёрдость – приблизительно от 18,6 Гпа (Паскаль) до 19,6 ГПа (от 1900 кгс/мм² до 2000 кгс/мм²). Цвет корунда зависит от содержания примесей. У оксида алюминия, в отличии от карбида кремния, минимальный размер зерна может быть менее 1 мкм, что позволяет эффективнее производить тонкую доводку режущей кромки. Заточка на абразивах с оксидом алюминия хорошо подходит для большинства кухонных ножей, столярного инструмента, охотничьих ножей, ножей для повседневного ношения.
Оксид алюминия лучше, чем карбид кремния работает по сталям ниже 58 HRC и любой мягкой нержавеющей стали. Хорошо и мягко работает и по сталям 60-61 HRC, но не так быстро, как карбид кремния. Разница в скорости работы абразивов на основе оксида алюминия и карбида кремния главным образом зависит от твердости связки. Оксид алюминия создается на стекловидной керамической связке в то время, как карбид кремния на фарфоровой, которая значительно мягче. Кроме того, камни на основе оксида алюминия работают с маслом, а на основе карбида кремния с суспензией, которая имеет больший абразивный эффект. Впрочем, это не относится к камням серии Naniwa Professional, которые благодаря очень высокому качеству порошка оксида алюминия и мелкодисперсной суспензии, способны быстро и качественно работать по любым сталям. И тем самым конкурировать с лучшими абразивами на основе карбида кремния.
Примерами заточных камней из оксида алюминия можно назвать:
1. Камни Boride T2 — серия американских камней Boride T2 изготовлена из оксида на керамической стекловидной связке. За счет этого имеет высокую производительность и скорость износа ниже среднего. Производители камней Boride рекомендуют T2, как лучшую серию для работы с нержавеющей сталью. При заточке камнями Boride серии T2 можно использовать смазывающе-охлаждающей жидкости как на масляной, так и на водной основе. Очистка камня от загрязнений производится в воде, при помощи жесткой щетки и мыльного раствора. Следы масляного СОЖ эффективно и быстро удаляются очищающими маслами, такими как TSPROF . Выравниваются камни на толстом стекле или зеркале с применением порошка карбида кремния.
2. Камни Boride PC (Polisher’s Choice) — серия синтетических камней из оксида алюминия исключительно высшего качества. Название камней дословно переводится как «Выбор Полировщиков». Камни серии PC спроектированы, как финишные камни для окончательной доводки металла до зеркального блеска. Абразивные камни Boride PC используются только с применением смазывающе-охлаждающей жидкости.
3. Камни Naniwa Professional — улучшенная серия японских камней Naniwa. В этой серии используется оксид алюминия на магнезиальной связке. Камни не требуют замачивания, медленно засаливаются и показывают высокую производительность. Камни работают мягко, но при этом достаточно быстро, за счет своей суспензии. Naniwa Professional подходят практически для любых сталей
Оксид алюминия
| Оксид алюминия | |
|---|---|
 | |
| Хим. формула | Al2O3 |
| Состояние | кристаллическое |
| Молярная масса | 101,96 г/моль |
| Плотность | 3,99 г/см³ |
| Т. плав. | 2044 °C |
| Т. кип. | 2980 °C |
| Энтальпия образования | −1675,7 кДж/моль |
| Давление пара | 0 ± 1 мм рт.ст. |
| ГОСТ | ГОСТ 8136-85 |
| Рег. номер CAS | 1344-28-1 |
| PubChem | 9989226 |
| Рег. номер EINECS | 215-691-6 |
| SMILES | |
| RTECS | BD1200000 |
| ChEBI | 30187 |
| ChemSpider | 8164808 |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
Оксид алюминия Al2O3 — бинарное соединение алюминия и кислорода. В природе распространён как основная составляющая часть глинозёма, нестехиометрической смеси оксидов алюминия, калия, натрия, магния и т. д. В модификации корунд имеет атомную кристаллическую решётку.
Содержание
Свойства
Бесцветные нерастворимые в воде кристаллы. Амфотерный оксид. Практически не растворим в кислотах. Растворяется в горячих растворах и расплавах щелочей. Является диэлектриком, но некоторые исследователи считают его полупроводником n-типа. Диэлектрическая проницаемость 9,5—10. Электрическая прочность 10 кВ/мм.
Плотность
| Модификация | Плотность, г/см 3 |
|---|---|
| α -Al2O3 | 3,99 |
| θ -Al2O3 | 3,61 |
| γ -Al2O3 | 3,68 |
| κ -Al2O3 | 3,77 |
Основные модификации оксида алюминия
В природе можно встретить только тригональную α -модификацию оксида алюминия в виде минерала корунда и его редких драгоценных разновидностей (рубин, сапфир и т. д.). Она является единственной термодинамически стабильной формой Al2O3. При термообработке гидроксидов алюминия около 400 °С получают кубическую γ -форму. При 1100—1200 °С с γ -модификацией происходит необратимое превращение в α -Al2O3, однако скорость этого процесса невелика, и для завершения фазового перехода необходимо либо наличие минерализаторов, либо повышение температуры обработки до 1400—1450 °С.
Известны также следующие кристаллические модификации оксида алюминия: кубическая η -фаза, моноклинная θ -фаза, гексагональная χ -фаза, орторомбическая κ -фаза. Спорным остаётся существование δ -фазы, которая может быть тетрагональной или орторомбической.
Вещество, иногда описываемое как β -Al2O3, на самом деле представляет собой не чистый оксид алюминия, а ряд алюминатов щелочных и щёлочноземельных металлов со следующими общими формулами: MeO·6Al2O3 и Me2O·11Al2O3, где MeO — это оксиды кальция, бария, стронция и т. д., а ME2O — оксиды натрия, калия, лития и других щелочных металлов. При 1600—1700 °С β -модификация разлагается на α -Al2O3 и оксид соответствующего металла, который выделяется в виде пара.
Получение
Получают из бокситов, нефелинов, каолина, алунитов алюминатным или хлоридным методом. Сырьё в производстве алюминия, катализатор, адсорбент, огнеупорный и абразивный материал.
Плёнки оксида алюминия на поверхности алюминия получают электрохимическими или химическими методами. Так, например, получают диэлектрический слой в алюминиевых электролитических конденсаторах. В микроэлектронике также применяется эпитаксия оксида алюминия, которая многими учёными считается перспективной, например, в изоляции затворов полевых транзисторов.
Применение
Оксид алюминия (Al2O3), как минерал, называется корунд. Крупные прозрачные кристаллы корунда используются как драгоценные камни. Из-за примесей корунд бывает окрашен в разные цвета: красный корунд (содержащий примеси хрома) называется рубином, синий, традиционно — сапфиром. Согласно принятым в ювелирном деле правилам, сапфиром называют кристаллический α -оксид алюминия любой окраски, кроме красной. В настоящее время кристаллы ювелирного корунда выращивают искусственно, но природные камни всё равно ценятся выше, хотя по виду не отличаются. Также корунд применяется как огнеупорный материал. Остальные кристаллические формы используются, как правило, в качестве катализаторов, адсорбентов, инертных наполнителей в физических исследованиях и химической промышленности.
Керамика на основе оксида алюминия обладает высокой твёрдостью, огнеупорностью и антифрикционными свойствами, а также является хорошим изолятором. Она используется в горелках газоразрядных ламп, подложек интегральных схем, в запорных элементах керамических трубопроводных кранов, в зубных протезах и т. д.
Так называемый β -оксид алюминия в действительности представляет собой смешанный оксид алюминия и натрия. Он и соединения с его структурой вызывают большой научный интерес в качестве металлопроводящего твёрдого электролита.
γ -Модификации оксида алюминия применяются в качестве носителя катализаторов, сырья для производства смешанных катализаторов, осушителя в различных процессах химических, нефтехимических производств (ГОСТ 8136-85).
Оксид алюминия
В природе оксид алюминия распространен в форме глинозема – нестехиометрической смеси оксидов алюминия, натрия, магния, калия и других элементов. Материал представляет собой нерастворимые в воде бесцветные кристаллы. Производится оксид алюминия из бокситов, каолина, нефелинов и алунитов.
Разновидности оксида алюминия
Чистый оксид алюминия имеет несколько модификаций кристаллической формы, различающихся характеристиками и сферами применения.
α-оксид алюминия или корунд представляет собой минерал в виде крупных прозрачных кристаллов. В зависимости от вида примесей различают красный корунд – рубин и синий – сапфир. Кристаллы корунда являются рабочими телами лазеров, из рубинов изготавливают камни для точных механизмов.
β-оксид алюминия является смесью оксида натрия и алюминия, используется как металлопроводящий твердый электролит.
γ-оксид алюминия используется как носитель катализаторов и осушитель в процессах химических и нефтехимических производств.
Оксид алюминия является амфотерным, растворяется в горячих щелочных растворах и расплавах, практически не растворяется в кислотах. Вариации плотности материала в пределах 3,61-3,99 г/см 3 обусловлены различными модификациями кристаллической формы.
Применение оксида алюминия
Основные области промышленности, в которых используется оксид алюминия – производство керамики, отличающейся высокой твердостью, антифрикционными характеристиками и огнеупорностью, изготовление запорных элементов трубопроводных кранов, применение в подложках интегральных схем. Оксид алюминия находит широкое применение в производственных процессах как абразивный, огнеупорный материал, инертный наполнитель и применяется в различных видах хроматографии.
Также оксид алюминия купить целесообразно в том случае, если требуется эффективный катализатор или носитель для катализатора. Как адсорбент оксид алюминия используют в процессах глубокой осушки газов – до точки росы ниже -60°С, для улавливания примесей из различных сред, создания защитной атмосферы в случае длительного хранения пищевых продуктов, консервация аппаратуры и приборов.
Клиенты компании «Микроинтек» могут выбрать подходящую марку материала, не размещая многочисленные объявления «куплю оксид алюминия» – любой интересующий продукт может быть произведен нашей компанией в необходимых объемах.