ホワイト酸化アルミニウムは、その並外れた硬度、化学的不活性、熱安定性により、セラミック業界で高く評価されている高純度の合成鉱物です。
| 典型的な化学組成 | |
| AL2O3 | 99.3%以上 |
| SiO2 | 0.06% |
| ナトリウム | 最大0.3% |
| Fe2O3 | 最大0.05% |
| 高い | 最大0.04% |
| 酸化マグネシウム | 最大0.01% |
| K2O | 0.02#最大 |
| 典型的な物理的特性 | |
| 硬度： | モース硬度：9.0 |
| 最高使用温度: | 1900℃ |
| 融点: | 2250℃ |
| 比重： | 3.95g/cm3 |
| 体積密度 | 3.6g/cm3 |
| 嵩密度(LPD): | 1.75～1.95 g/cm3 |
| 色： | 白 |
| 粒子形状: | 角度 |
| 入手可能なサイズ: | |
| F8# F10# F12# F14# F16# F20# F22# F24# F30# F36# F46# F54# F60# F70# F80# F90# F100# F120# F150# F180# F220# F230 F240 F280 F320 F360 F400 F500 F600 F800 F1000 F1200 F1500 | |
その主な役割は、 1) セラミック素地および釉薬への機能性添加剤として、 および 2) セラミック製品の加工および仕上げのための主要な研磨剤としての 2 つに分類できます 。
1. 陶磁器素地および釉薬への機能性添加剤として
この役割では、白色酸化アルミニウムがセラミック配合物自体に組み込まれ、多機能な性能向上剤として機能します。
| 応用分野 | 主な機能 | メリットと詳細 |
|---|---|---|
| 補強フィラー | 機械的強度の向上 | 白色酸化アルミニウム粒子は強化剤として作用し、複合材料を形成します。ひび割れの進行を抑制し、 最終的なセラミック製品の曲げ強度 と 耐摩耗性を大幅に向上させます。 |
| 耐摩耗セラミックス | 硬度と耐摩耗性の向上 | これは、工業用ライナー、ノズル、切削工具、人通りの多い場所のタイルなど、要求の厳しい用途に使用されるセラミックにとって非常に重要です。ホワイトアルミナは、摩耗性の高い環境下における製品寿命を大幅に向上させます。 |
| 耐火セラミックス | 熱安定性の向上 | 白色酸化アルミニウムは融点が非常に高い（約2050℃）ため、耐火レンガ、窯の備品（棚、支柱）、るつぼなどに添加されます。これにより、耐熱衝撃性 （急激な温度変化による割れに対する耐性）が向上し、 PCE（パイロメトリックコーン当量） 値も高まるため、耐火物はより高温に耐えることができます。 |
| テクニカルセラミックス | 熱膨張と断熱を制御 | 高度な技術セラミック（電子機器の基板、絶縁体など）では、白色酸化アルミニウムの制御された熱膨張係数と優れた電気絶縁特性が、信頼性と性能にとって非常に重要です。 |
| 釉薬と化粧土の艶消し剤 | サテンまたはマット仕上げを作成する | 細かく粉砕された白色酸化アルミニウムは、釉薬や化粧土に使用されます。完全に溶解せずに懸濁状態を保つことで、微粒子が光を散乱させ、 高光沢仕上げではなく、サテンまたはマットな質感の表面を生み出します。 |
2. セラミック製品の加工用研磨剤として
これは非常に広範囲かつ重要な用途です。ホワイトアルミナの鋭く塊状の粒子は、製造の様々な段階におけるセラミック表面の成形、仕上げ、準備に最適です。
| 応用分野 | プロセスと詳細 |
|---|---|
| 研削とラッピング | 工業用セラミックスの精密加工：白色酸化アルミニウム結合砥石とラッピングコンパウンドは、先進セラミックス（アルミナ、ジルコニアなど）を精密な寸法と厳しい公差で加工するために使用されます。その硬度により、これらの難削材を効果的に切削することができます。 |
| 研磨ブラスト（サンドブラスト） | 表面処理： セラミックタイル、衛生器具、または技術部品の表面を、接着、塗装、コーティングの前に洗浄し、粗くするために使用します。これにより「アンカープロファイル」が形成され、優れた接着性が得られます。また、装飾的なエッチングやマット仕上げにも使用できます。 |
| 研磨 | 高光沢仕上げの実現:粗研磨にはダイヤモンドなどの硬い研磨剤が使用されますが、研磨剤に含まれる非常に細かいグレードの白色酸化アルミニウムは、セラミック基板、絶縁体、装飾品に鏡のような仕上げを実現するための最終的な ラッピングおよび研磨段階に最適です 。 |
| タンブリングとバリ取り | エッジの平滑化：量産工程では、セラミック部品を振動式または回転式のタンブラーに白色酸化アルミニウムを塗布して配置します。この工程により、鋭利なエッジが滑らかに除去され（バリ取り）、表面仕上げが洗練されます。 |
白色酸化アルミニウムの主な特性
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高硬度（モース硬度9）： ほとんどのセラミック素材自体よりも硬いため、研磨や強化に効果的です。
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高純度 (>99% Al₂O₃): 鉄とシリカの含有量が少ないため、白色または明るい色のセラミックの汚染や望ましくない色の変化を防ぎます。
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化学的不活性: 高温でも他のセラミック成分や釉薬と反応せず、プロセスの安定性を保証します。
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高融点（約 2050°C）： 高温焼成セラミックプロセスでも安定した固体状態を保ちます。
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制御された粒子サイズ: 広範囲の正確に等級分けされたグリットサイズ (F24 のような粗いグリットから F1000 のような微粉末まで) が用意されており、添加剤と研磨剤の両方の役割においてカスタマイズされたパフォーマンスを実現します。
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優れた耐熱衝撃性: セラミック窯に典型的な急速な加熱と冷却のサイクルでも優れた性能を発揮します。