El polvo de alúmina es un material indispensable e importante en la industria moderna. Después de que el polvo de alúmina se ultramicroniza, su estructura electrónica superficial y su estructura cristalina han cambiado, lo que da como resultado efectos de superficie, efectos de tamaño pequeño, efectos cuánticos y efectos de túnel cuántico macroscópico, y tiene excelentes características como alta resistencia, alta dureza, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas, buen aislamiento y gran área de superficie. Los fósforos de colores primarios, los chips de circuitos integrados y los dispositivos de fuente de luz de aviación se han utilizado ampliamente.
1. Materiales cerámicos y materiales compuestos
La adición de polvo de alúmina ultrafino a la cerámica convencional puede mejorar la tenacidad de la cerámica y reducir la temperatura de sinterización. Debido a la superplasticidad del polvo de alúmina ultrafino, resuelve la limitación de los plásticos de baja temperatura en su rango de aplicación. Por lo tanto, se ha utilizado ampliamente en cerámicas plásticas de baja temperatura.
El uso de polvo de alúmina ultrafino también puede sintetizar nuevos materiales cerámicos compuestos y materiales compuestos ultrafinos de aleación de aluminio con funciones especiales. Entre ellos, el material compuesto ultrafino SiC-Al2O3 es más notable, su resistencia a la flexión se incrementa de 300-400 MPa de cerámica de carburo de silicio monofásico a 1 GPa, y la tenacidad a la fractura del material también aumenta en más del 40%.
La alúmina ultrafina también se puede utilizar como aditivo y reforzador de la dispersión. Por ejemplo, el polvo de alúmina ultrafina se utiliza como nucleación metamórfica al fundir herramientas de rectificado de hierro fundido, y la resistencia al desgaste se puede aumentar varias veces.
2. El material de la capa de protección de la superficie.
es un nuevo tipo de material transparente ultrafino compuesto de partículas de alúmina ultrafinas. Se rocía sobre la superficie de metal, cerámica, plástico y aleación dura, lo que puede mejorar la dureza, la resistencia a la corrosión y la resistencia al desgaste de la superficie. Y tiene funciones antiincrustantes, a prueba de polvo, impermeables y otras, que pueden resolver los problemas de las piezas de fácil desgaste y las tuberías fáciles de corroer en la producción industrial moderna, que afectan indirectamente la vida útil de los equipos y la precisión de los productos procesados. Por lo tanto, se puede aplicar a la protección de superficies de maquinaria, cuchillos, tuberías químicas, etc.
Entre ellos, la herramienta de revestimiento cerámico de alúmina ultrafina combina las ventajas de los materiales cerámicos y los materiales de carburo cementado. Si bien tiene una resistencia y tenacidad similares a las de los materiales de carburo cementado, la resistencia al desgaste se mejora en gran medida y puede alcanzar casi la misma que la de las herramientas sin revestimiento. veces a decenas de veces, y la eficiencia de procesamiento mejora significativamente.
3. Catalizador y su portador
La distribución del tamaño de poro de la alúmina ultrafina es buena, el volumen de poro es alto, el área superficial es tan alta como 60-400m2/g, y los átomos de la superficie están coordinados de manera incompleta, lo que conduce a muchos enlaces desapareados y enlaces de oxígeno en la superficie, y la suavidad de la superficie disminuye a medida que disminuye el tamaño de partícula. Deterioro, formación de pasos atómicos desiguales, aumento de la superficie de contacto de las reacciones químicas, es un catalizador ideal o portador de catalizador, la actividad HDS del catalizador Co-Mo soportado por partículas de alúmina ultrafina es mayor que la del Co-Mo soportado por alúmina ordinaria Actividad HDS del catalizador.
El γ-Al2O3 se utiliza principalmente en catalizadores y portadores, y se utiliza ampliamente en la purificación de gases de escape de automóviles, la combustión catalítica, la hidrodesulfuración, la refinación de petróleo, la síntesis de polímeros, etc.
4. Materiales biológicos y médicos
Las biocerámicas de alúmina ultrafina básicamente no se corroen en el entorno fisiológico y tienen una buena compatibilidad estructural. El nuevo tejido crece en los poros interconectados en la superficie de la cerámica porosa y la conexión con el tejido corporal La fuerza de unión es alta y tiene las características de alta resistencia, pequeño coeficiente de fricción y baja tasa de desgaste. Por lo tanto, se usa ampliamente en la clínica y se ha utilizado para hacer huesos artificiales que soportan fuerza, restauraciones de articulaciones, implantes de raíz, férulas para fracturas y dispositivos de fijación interna, etc., y también ha llevado a cabo con éxito la expansión de la cresta alveolar y la reconstrucción de defectos óseos maxilofaciales. , ortopedia facial y restauración, etc.
En la actualidad, la investigación principal se está utilizando para tráqueas artificiales y otros materiales de tejidos blandos, así como materiales biocerámicos para simular funciones corporales biológicas e inteligencia artificial.
5. El polvo de alúmina ultrafina, un material semiconductor, tiene una gran área de superficie e interfaz, y es muy sensible a la humedad del entorno externo. Los cambios en la temperatura ambiente provocan rápidamente cambios en el estado de valencia de los iones en la superficie o interfaz y el transporte de electrones. En el rango de 30-80% de humedad, la impedancia de CA de la alúmina ultrafina cambia linealmente, con una velocidad de respuesta rápida, alta confiabilidad, alta sensibilidad, larga vida útil antienvejecimiento, antierosión y contaminación de otros gases, y puede mantenerse en entornos polvorientos y con humo. Es un material ideal para sensores de humedad y termómetros de humedad.
Además, la alúmina ultrafina es un material de sustrato de uso común, que tiene las ventajas de un buen aislamiento eléctrico, durabilidad química, resistencia al calor, alta constante dieléctrica, superficie plana y uniforme y bajo costo, y se puede utilizar en dispositivos semiconductores e integración a gran escala. Los materiales de sustrato de circuitos se utilizan ampliamente en las industrias de microelectrónica, electrónica e informática.
6. Materiales ópticos
La alúmina a escala nanométrica puede absorber la luz ultravioleta y generar ondas de luz con longitudes de onda relacionadas con el tamaño de las partículas bajo la excitación de ciertas longitudes de onda de luz. Se puede utilizar como película protectora para la capa de polvo fluorescente en lámparas fluorescentes compactas y también se puede combinar con fósforos de tierras raras para fabricar materiales luminiscentes para tubos fluorescentes y mejorar la vida útil de los tubos.
La superficie de las partículas de alúmina está recubierta con una capa de polímero que es inofensivo para el cuerpo y también se puede agregar a protectores solares y cosméticos.
Es precisamente porque el polvo de alúmina ultrafino tiene una serie de excelentes propiedades macroscópicas eléctricas, magnéticas, ópticas, mecánicas y químicas en comparación con las partículas convencionales, por lo que en los últimos años, la preparación de polvo de alúmina ultrafino de alta pureza se ha convertido en la principal dirección de investigación en el campo de nuevos materiales. uno.