La poudre d’alumine est un matériau indispensable et important dans l’industrie moderne. Une fois la poudre d’alumine ultra-micronisée, sa structure électronique de surface et sa structure cristalline ont changé, ce qui entraîne des effets de surface, des effets de petite taille, des effets quantiques et des effets de tunnel quantique macroscopiques, et présente d’excellentes caractéristiques telles qu’une résistance élevée, une dureté élevée, une résistance à l’usure, une résistance à la corrosion, une résistance aux températures élevées, une bonne isolation et une grande surface. Les phosphores de couleur primaire, les puces de circuits intégrés et les dispositifs de source lumineuse pour l’aviation ont été largement utilisés.
1. Matériaux céramiques et matériaux composites
L’ajout de poudre d’alumine ultrafine à la céramique conventionnelle peut améliorer la ténacité de la céramique et réduire la température de frittage. En raison de la superplasticité de la poudre d’alumine ultrafine, elle résout la limitation des plastiques à basse température dans sa gamme d’application. Par conséquent, elle a été largement utilisée dans les céramiques plastiques à basse température.
L’utilisation de poudre d’alumine ultrafine permet également de synthétiser de nouveaux matériaux composites céramiques et des matériaux composites ultrafins en alliage d’aluminium aux fonctions spéciales. Parmi eux, le matériau composite ultrafin SiC-Al2O3 est plus remarquable, sa résistance à la flexion est augmentée de 300-400 MPa de la céramique au carbure de silicium monophasé à 1 GPa, et la ténacité à la rupture du matériau est également augmentée de plus de 40 %.
L’alumine ultrafine peut également être utilisée comme agent de renforcement par dispersion et comme additif. Par exemple, la poudre d’alumine ultrafine est utilisée comme nucléation métamorphique lors de la coulée d’outils de meulage en fonte, et la résistance à l’usure peut être augmentée plusieurs fois.
2. Le matériau de la couche de protection de surface
Il s’agit d’un nouveau type de matériau transparent ultra-mince composé de particules d’alumine ultrafines. Il est pulvérisé sur la surface du métal, de la céramique, du plastique et des alliages durs, ce qui peut améliorer la dureté, la résistance à la corrosion et la résistance à l’usure de la surface. Et il a des fonctions antisalissures, anti-poussière, imperméables et autres, qui peuvent résoudre les problèmes de pièces faciles à user et de tuyaux faciles à corroder dans la production industrielle moderne, qui affectent indirectement la durée de vie des équipements et la précision des produits transformés. Par conséquent, il peut être appliqué à la protection de surface des machines, des couteaux, des canalisations chimiques, etc.
Parmi eux, l’outil de revêtement en céramique d’alumine ultra-fine combine les avantages des matériaux céramiques et des matériaux en carbure cémenté. Tout en ayant une résistance et une ténacité similaires à celles des matériaux en carbure cémenté, la résistance à l’usure est grandement améliorée et peut atteindre presque la même que celle des outils non revêtus. fois à des dizaines de fois, et l’efficacité de traitement est considérablement améliorée.
3. Catalyseur et son support
La distribution de la taille des pores de l’alumine ultrafine est bonne, le volume des pores est élevé, la surface est aussi élevée que 60-400 m2/g, et les atomes de surface sont incomplètement coordonnés, ce qui conduit à de nombreuses liaisons et liaisons oxygène non appariées à la surface, et la douceur de la surface diminue à mesure que la taille des particules diminue. Détérioration, formation d’étapes atomiques inégales, augmentation de la surface de contact des réactions chimiques, c’est un catalyseur ou un support de catalyseur idéal, l’activité HDS du catalyseur Co-Mo supporté par des particules d’alumine ultrafines est supérieure à celle du Co-Mo supporté par l’activité HDS de l’alumine ordinaire du catalyseur.
Le γ-Al2O3 est principalement utilisé dans les catalyseurs et les supports, qui sont largement utilisés dans la purification des gaz d’échappement des automobiles, la combustion catalytique, l’hydrodésulfuration, le raffinage du pétrole, la synthèse de polymères, etc.
4. Matériaux biologiques et médicaux
Les biocéramiques à base d’alumine ultrafine ne se corrodent pas dans l’environnement physiologique et présentent une bonne compatibilité structurelle. Le nouveau tissu se développe dans les pores interconnectés à la surface de la céramique poreuse et la connexion avec le tissu corporel La force de liaison est élevée et elle présente les caractéristiques d’une résistance élevée, d’un faible coefficient de frottement et d’un faible taux d’usure. Par conséquent, elle est largement utilisée en clinique et a été utilisée pour fabriquer des os artificiels porteurs de force, des restaurations articulaires, des implants radiculaires, des attelles de fracture et des dispositifs de fixation interne, etc., et a également réalisé avec succès l’expansion de la crête alvéolaire et la reconstruction des défauts osseux maxillo-faciaux. , orthopédie et restauration faciales, etc.
Actuellement, les recherches principales portent sur la trachée artificielle et d’autres matériaux pour tissus mous, ainsi que sur les matériaux biocéramiques destinés à simuler les fonctions biologiques du corps et l’intelligence artificielle.
5. La poudre d’alumine ultrafine, un matériau semi-conducteur, présente une grande surface et une interface importante et est très sensible à l’humidité de l’environnement extérieur. Les changements de température ambiante entraînent rapidement des changements dans l’état de valence des ions à la surface ou à l’interface et dans le transport des électrons. Dans la plage de 30 à 80 % d’humidité, l’impédance CA de l’alumine ultrafine change de manière linéaire, avec une vitesse de réponse rapide, une fiabilité élevée, une sensibilité élevée, une longue durée de vie anti-vieillissement, une résistance à l’érosion et à la pollution d’autres gaz, et peut se maintenir dans des environnements poussiéreux et enfumés. C’est un matériau idéal pour les capteurs d’humidité et les thermomètres d’humidité.
De plus, l’alumine ultrafine est un matériau de substrat couramment utilisé, qui présente les avantages d’une bonne isolation électrique, d’une durabilité chimique, d’une résistance à la chaleur, d’une constante diélectrique élevée, d’une surface plane et uniforme et d’un faible coût, et peut être utilisé dans les dispositifs semi-conducteurs et l’intégration à grande échelle. Les matériaux de substrat de circuit sont largement utilisés dans les industries de la microélectronique, de l’électronique et de l’information.
6. Matériaux optiques
L’alumine nanométrique peut absorber la lumière ultraviolette et peut générer des ondes lumineuses dont les longueurs d’onde sont liées à la taille des particules sous l’effet de certaines longueurs d’onde de lumière. Elle peut être utilisée comme film de revêtement protecteur pour la couche de poudre fluorescente dans les lampes fluorescentes compactes et peut également être associée à des phosphores de terres rares pour fabriquer des matériaux luminescents pour tubes fluorescents afin d’améliorer la durée de vie des tubes.
La surface des particules d’alumine est recouverte d’une couche de polymère inoffensif pour le corps et peut également être ajouté aux crèmes solaires et aux cosmétiques.
C’est précisément parce que la poudre d’alumine ultrafine possède une série d’excellentes propriétés macroscopiques électriques, magnétiques, optiques, mécaniques et chimiques par rapport aux particules conventionnelles, que ces dernières années, la préparation de poudre d’alumine ultrafine de haute pureté est devenue la principale direction de recherche dans le domaine des nouveaux matériaux.