Oxit Nhôm (Alumina – Al2o3)

OXIT NHÔM (ALUMINA – Al₂O₃)

Giới thiệu:

Oxit Nhôm (Al₂O₃), hay còn gọi là Alumina, là Oxide phổ biến nhất của nhôm. Nó tồn tại ở dạng tinh thể Corundum (α-Al₂O₃), là khoáng vật có độ cứng cao thứ hai sau kim cương (Mohs  9) và có nhiệt độ nóng chảy rất cao (~ 2050* C). Al₂O₃ là một Oxide lưỡng tính, bền vững về mặt hóa học và nhiệt, là nguyên liệu cơ bản cho sản xuất gốm sứ kỹ thuật và vật liệu mài mòn.

1. Phân loại và Thành phần

• Công thức hóa học: Al₂O₃
• Khối lượng mol: 101.96  g/mol.
• Thành phần hóa học chính: Nhôm và Oxy.
  • Nguồn gốc: Chủ yếu được tinh chế từ quặng Bauxite bằng công nghệ Bayer.
• Phân loại:
  • Alumina cấp công nghiệp: Thường dùng cho vật liệu chịu lửa, có hàm lượng Al₂O₃ từ 90% trở lên.
  • Alumina cấp kỹ thuật (Ceramic): Độ tinh khiết cao (>= 99%) dùng cho gốm sứ Alumina.
  • Theo cấu trúc tinh thể: Sản phẩm công nghiệp thường là dạng γ- Al₂O₃. Ở nhiệt độ cao 1100 – 1200⁰C: γ- Al₂O₃ chuyển thành α- Al₂O₃. Dạng α- Al₂O₃ hình thành ở 1200⁰C có dạng bột xốp. Ở nhiệt độ cao hơn (>1450⁰C) sẽ xảy ra quá trình kết khối. Các sản phẩm kết khối từ corund, vì vậy, phải nung ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tạo thành α- Al₂O₃ rất nhiều (thường 1450 – 1600⁰C)

2. Thông số Kỹ thuật

3. Ứng dụng tập trung trong Công nghiệp và Ceramic

• Ngành Ceramic & Gốm Sứ Kỹ thuật (Alumina Ceramics):
  • Tăng Độ Cứng và Chống Mài mòn: Al₂O₃ là thành phần cốt lõi tạo ra gốm sứ Alumina (Gốm kỹ thuật), được sử dụng cho dao cắt, bi mài, ổ trượt và các bộ phận chịu mài mòn trong máy móc.
  • Vật liệu Chịu lửa: Chịu được nhiệt độ cực cao, dùng làm vật liệu lót lò nung, nền gốm sứ chịu nhiệt (ví dụ: gốm dùng trong động cơ phản lực, bộ phận cách điện).
• Ứng dụng cho Men và Xương Gốm:
  • Ổn định Cấu trúc: Alumina được thêm vào men để điều chỉnh độ nhớt, ngăn chảy men, và tăng độ bền hóa học của lớp men.
  • Tạo Mullite: Trong xương gốm, Al₂O₃ phản ứng với SiO₂ để tạo ra khoáng chất Mullite, giúp tăng cường độ bền cơ học.
• Ứng dụng Corundum trong ngành công nghiệp khác:
  • Corundum (α–Al₂O₃) là dạng oxit nhôm tinh thể bền nhất, có độ cứng cao, chịu nhiệt và kháng hóa chất tuyệt vời, nên được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Trong công nghiệp, corundum được dùng làm vật liệu mài mòn (giấy nhám, bánh mài, bột đánh bóng) và vật liệu chịu lửa cho lò luyện kim, xi măng, thủy tinh. Trong kỹ thuật cao, nó là thành phần chính của gốm kỹ thuật, đế mạch điện tử, và vỏ bảo vệ quang học. Ngoài ra, corundum tự nhiên chứa tạp chất kim loại tạo thành ruby và sapphire, hai loại đá quý có giá trị cao trong trang sức.