アルミナ (Al2O3) として知られる酸化アルミニウムは、無臭で非反応性の化合物で、本来白色で結晶質であり、商業産業で使用されています。科学分野や最先端の戦争で広く使用されています。たとえば、コランダムは、耐熱性があり不溶性の酸化アルミニウム、酸化アルミニウムの結晶バージョン、およびアルミニウムの主要な供給源であるボーキサイトで自然に構成されています。アルミナは、その性能により、コミュニティベースの生活改善プログラムに貢献してきました.
酸化アルミニウムの実装
酸化アルミニウムは酸化プロセス中に酸素と反応し、追加の反応の発生を防ぐ保護コーティングを形成します。これにより、材料が強化され、機器が破損するリスクが少なくなります。酸素は、特にアルミニウムが酸素と反応する場合に、アルミニウムの腐食を引き起こすことがよくあります。酸化アルミニウムの大部分は、アルミニウム合金になります。
酸化アルミニウムを使用する産業には以下が含まれます:
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軍用および保護具
ボディアーマーに酸化アルミニウムを使用することは、胸当てなどの軽量でありながら強靭であるための唯一の用途ではなく、重要な市場である自動車や航空機にも使用されています.ステンレス スチール サファイアやバリスティックスと同様に、酸化アルミニウムも同様に使用されます。
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電気および電子産業
マイクロ電力基板、スパーク プラグ絶縁体、ヒートシンク、断熱ヒートシンクは、電気産業におけるアルミナの実装のほんの一部です。
酸化アルミニウムは、融点と沸点が非常に高く、耐熱性が非常に高いため、高温炉や電気絶縁の開発に適した材料です。マイクロチップにはアルミナ膜も必要です。
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医療産業
酸化アルミニウムの電気とその生体不活性および化学的性質により、人工装具、バイオニック インプラント、眼球代替インプラント、筋肉強化、歯冠、アバットメント、ブリッジ、およびその他の歯科インプラントを含む股関節置換ベアリングに好まれています。また、クロス、炉、さまざまな実験器具など、実験装置やギアにも使用されています。
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宝石業界
ルビーの深紅色はクロム汚染に由来しますが、サファイアの色合いは鉄とチタンに由来します。ルビーやサファイアが形成される過程で、これらの貴重な宝石の対象となるコランダムの形成において、酸化アルミニウムが重要な役割を果たします。
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産業用途
アルミナは化合物を含まないため、プラスチック、レンガ、オーブンなどの他の硬質粘土材料のフィラーとして使用されます。業界ではダイヤモンドの供給源であるだけでなく、その強度と脆さの欠如により、広く使用されている研磨サンドペーパーでもあります.
ガジェット機器、スライス機器、熱電対シャツ、耐久性のあるポンプ インペラー、バッフル プレートに加えて、製造プログラムには他の酸化アルミニウム製品も含まれています。ダイレクト パイプ、ハイドロ サイクロン、ノズル、レデューサー、エルボー ティー、バルブなどのパイプ コンポーネントに加えて、これらはこの業界における酸化アルミニウムの用途の一部です。
鉱物繊維とセラミック繊維
- 溶融 Al2O3 は、融点が高く粘度が低いため、アルミナ繊維の製造には使用できません。
- その後、アルミニウム塩を約 4% のシリカで抽出し、製造プロセスが完了します。繊維マットは、連続繊維よりも繊維が短いため、高温断熱製品としてよく使用されます。
- 有機前駆体は、アルミナ繊維の製造にも使用されます。これらは、個々の繊維の形をとることも、織物の基材の形をとることもできます。
- AlCl3 水溶液を使用して有機繊維を溶解し、繊維を乾燥させ、800°C から 1200°C の温度で酸化します。
- セラミックまたは金属のマトリックスを使用すると、マットを高密度化して高温耐性のある素材にすることができます。このマットは強度と剛性が低いです。
- 連続操作ではなくバッチ操作である酸化プロセス中に、有機基質が除去され、Al2O3 繊維が残ります。これらの繊維は非常に多孔性であるため、これらの繊維から熱抵抗または断熱性を得ることができます。
バイオセラミックス — 入門編
- アルミナ酸化物は、換気チューブ、滅菌装置、ドラッグ デリバリー システムに使用されています。足場製造用の生物医学材料として使用されるボーキサイト鉱石と医療グレードのアルミナから得られる高純度アルミナには、99.5% を超える Al2O3 が含まれており、ASTM 規格 (ASTM F603–78) によると、シリカとアルカリ酸化物の不純物は 0.1% 未満です。
- 地球の表面にあるアルミナまたはサファイアの 1 つの結晶は、歯科用インプラントとして使用されます。ただし、これらの素材は、繊維で強化された複合材を使用した新しい素材に置き換えられています。アルミナ ベースの植物全体は多結晶アルミナから構成されており、アルミナ インプラントの有用な能力は、粒子の長さと多孔性に依存しています。
- 一般に、粒子のサイズは小さく、多孔性が低いため、材料の機械的強度が高くなります。粒子サイズが 4 μm 未満で、弾性率が 380 GPa の非常に細かい粒子のアルミナが使用されています。
- 焼結は、生物医学用途で 1600 ～ 1700 °C の温度範囲でアルミナ ベースの材料を製造する最も一般的な方法です。この方法では、少量のマグネシア (MgO、<0.5%) を焼結助剤として使用し、アルミナ材料の粒径を制限する上で重要な役割を果たします。
結論
アルミナ (Al2O3) として知られる酸化アルミニウムは、無臭で非反応性の化合物で、本来白色で結晶質であり、商業産業で使用されています。科学分野や最先端の戦争で広く使用されています。酸素は、特にアルミニウムが酸素と反応する場合に、アルミニウムの腐食を引き起こすことがよくあります。酸化アルミニウムの大部分は、アルミニウム合金になります。酸化アルミニウムの電気とその生体不活性および化学的性質により、アルミナには幅広い用途があります。
