O pó de alumina é um material indispensável e importante na indústria moderna. Depois de o pó de alumina ser ultramicronizado, a sua estrutura eletrónica de superfície e a sua estrutura cristalina mudaram, resultando em efeitos de superfície, efeitos de tamanho pequeno, efeitos quânticos e efeitos macroscópicos de tunelamento quântico, e possuem excelentes características, tais como alta resistência, alta dureza , resistência ao desgaste. , resistência à corrosão, resistência a altas temperaturas, bom isolamento e grande área superficial. Os fósforos de cores primárias, os chips de circuitos integrados e os dispositivos de fonte de luz para aviação têm sido amplamente utilizados.
1. Materiais cerâmicos e materiais compósitos
A adição de pó de alumina ultrafino à cerâmica convencional pode melhorar a tenacidade da cerâmica e reduzir a temperatura de sinterização. Devido à superplasticidade do pó de alumina ultrafino, resolve a limitação dos plásticos de baixa temperatura na sua gama de aplicação. Por isso, tem sido amplamente utilizado em cerâmicas plásticas de baixa temperatura.
A utilização de pó de alumina ultrafino pode também sintetizar novos materiais cerâmicos compostos e materiais compósitos ultrafinos de liga de alumínio com funções especiais. Entre eles, o material compósito ultrafino SiC-Al2O3 é mais notável, a sua resistência à flexão aumentou de 300-400MPa de cerâmica monofásica de carboneto de silício para 1GPa, e a tenacidade à fratura do material também aumentou em mais de 40%.
A alumina ultrafina também pode ser utilizada como reforço de dispersão e aditivos. Por exemplo, o pó de alumina ultrafino é utilizado como nucleação metamórfica na fundição de ferramentas de retificação de ferro fundido, e a resistência ao desgaste pode ser aumentada várias vezes.
2. O material da camada de proteção da superfície
é um novo tipo de material transparente ultrafino composto por partículas ultrafinas de alumina. É pulverizado na superfície de metal, cerâmica, plástico e liga dura, o que pode melhorar a dureza, a resistência à corrosão e a resistência ao desgaste da superfície. E possui funções antiincrustantes, à prova de poeira, à prova de água e outras, que podem resolver os problemas de peças de fácil desgaste e tubos fáceis de corrosão na produção industrial moderna, que afetam indiretamente a vida útil dos equipamentos e a precisão de produtos processados. Por isso, pode ser aplicado na proteção de superfícies de máquinas, facas, tubagens químicas, etc.
Entre eles, a ferramenta de revestimento cerâmico de alumina ultrafina combina as vantagens dos materiais cerâmicos e dos materiais de metal duro. Embora tenha uma resistência e tenacidade semelhantes aos materiais de metal duro, a resistência ao desgaste é bastante melhorada e pode atingir quase a mesma que a das ferramentas não revestidas. vezes até dezenas de vezes, e a eficiência do processamento é significativamente melhorada.
3. Catalisador e o seu transportador
A distribuição do tamanho dos poros da alumina ultrafina é boa, o volume dos poros é elevado, a área superficial é tão elevada como 60-400m2/g e os átomos da superfície estão coordenados de forma incompleta, o que leva a muitas ligações incompatíveis e ligações de oxigénio na superfície, e a suavidade da superfície diminui à medida que o tamanho da partícula diminui. A deterioração, formando etapas atómicas irregulares, aumentando a superfície de contacto das reações químicas, é um catalisador ou transportador de catalisador ideal, a atividade HDS do catalisador Co-Mo suportado por partículas ultrafinas de alumina é maior do que a do Co-Mo suportado por alumina comum HDS atividade do catalisador.
O γ-Al2O3 é utilizado principalmente em catalisador e transportador, que é amplamente utilizado na purificação de escapes de automóveis, combustão catalítica, hidrodessulfurização, refinação de petróleo, síntese de polímeros, etc.
4. Materiais biológicos e médicos
A biocerâmica de alumina ultrafina basicamente não sofre corrosão no meio fisiológico e tem uma boa compatibilidade estrutural. O novo tecido cresce nos poros interligados na superfície da cerâmica porosa e na ligação com o tecido do corpo. Por conseguinte, é amplamente utilizado clinicamente e tem sido utilizado para fazer ossos artificiais que suportam a força, restaurações articulares, implantes radiculares, talas para fraturas e dispositivos de fixação interna, etc., e também realizou com sucesso a expansão do rebordo alveolar e a reconstrução de defeitos ósseos maxilofaciais. , ortopedia e restauração facial, etc.
Atualmente, a investigação principal está a ser utilizada para a traqueia artificial e outros materiais de tecidos moles, bem como materiais biocerâmicos para simular as funções biológicas do corpo e a inteligência artificial.
5.º O pó de alumina ultrafino, um material semicondutor, possui uma grande área de superfície e interface e é muito sensível à humidade do ambiente exterior. As alterações da temperatura ambiente provocam rapidamente alterações no estado de valência dos iões na superfície ou interface e no transporte de eletrões. Na gama de 30-80% de humidade, a impedância AC da alumina ultrafina muda linearmente, com uma velocidade de resposta rápida, alta fiabilidade, alta sensibilidade, longa vida anti-envelhecimento, anti-erosão e poluição de outros gases, e pode manter em ambientes poeirentos e enfumaçados. É um material ideal para sensores de humidade e termómetros de humidade.
Além disso, a alumina ultrafina é um material de substrato normalmente utilizado, que tem as vantagens de um bom isolamento elétrico, durabilidade química, resistência ao calor, elevada constante dielétrica, superfície plana e uniforme e baixo custo, e pode ser utilizada em dispositivos semicondutores e integração em grande escala. Os materiais de substrato de circuito são amplamente utilizados nas indústrias de microelectrónica, electrónica e informação.
6. Materiais óticos
A alumina à escala nano pode absorver luz ultravioleta e pode gerar ondas de luz com comprimentos de onda relacionados com o tamanho das partículas sob a excitação de determinados comprimentos de onda de luz. Pode ser utilizado como película de revestimento protetora para a camada de pó fluorescente em lâmpadas fluorescentes compactas e também pode ser combinado com fósforos de terras raras para fazer materiais luminescentes para tubos fluorescentes para melhorar a vida útil dos tubos.
A superfície das partículas de alumina é revestida por uma camada de polímero inofensiva para o organismo, podendo também ser adicionada em protetores solares e cosméticos.
É precisamente porque o pó de alumina ultrafino tem uma série de excelentes propriedades macroscópicas elétricas, magnéticas, óticas, mecânicas e químicas em comparação com as partículas convencionais, pelo que, nos últimos anos, a preparação de pó de alumina ultrafino de alta pureza tornou-se o principal sentido da investigação na área de novos materiais. um.