L’ossido di alluminio bianco è un minerale sintetico ad alta purezza, apprezzato nell’industria ceramica per la sua eccezionale durezza, inerzia chimica e stabilità termica.
| Composizione chimica tipica | |
| AL2O3 | 99,3% min |
| SiO2 | 0,06% |
| Na2O | 0,3% massimo |
| Fe2O3 | 0,05% massimo |
| Alto | 0,04% massimo |
| MgO | 0,01% massimo |
| K2O | 0,02#max |
| Proprietà fisiche tipiche | |
| Durezza: | Mohs:9.0 |
| Temperatura massima di servizio: | 1900 ℃ |
| Punto di fusione: | 2250 ℃ |
| Peso specifico: | 3,95 g/cm3 |
| Densità di volume | 3,6 g/cm3 |
| Densità apparente (LPD): | 1,75-1,95 g/cm3 |
| Colore: | Bianco |
| Forma delle particelle: | Angolare |
| Dimensioni disponibili: | |
| 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 | |
I suoi ruoli principali possono essere suddivisi in due aree principali: 1) come additivo funzionale negli impasti ceramici e nelle smalti e 2) come abrasivo fondamentale per la lavorazione e la finitura dei prodotti ceramici.
1. Come additivo funzionale in impasti ceramici e smalti
In questo ruolo, l’ossido di alluminio bianco viene incorporato nella formulazione ceramica stessa, dove agisce come un potenziatore multifunzionale delle prestazioni.
| Area di applicazione | Funzione primaria | Vantaggi e dettagli |
|---|---|---|
| Riempitivo di rinforzo | Aumentare la resistenza meccanica | Le particelle di ossido di alluminio bianco agiscono come agente rinforzante, creando un materiale composito. Ostacolano la propagazione delle crepe, aumentando significativamente la resistenza alla flessione e all’abrasione del prodotto ceramico finale. |
| Ceramica resistente all’usura | Migliora la durezza e la resistenza all’usura | Questo è fondamentale per le ceramiche utilizzate in applicazioni impegnative come rivestimenti industriali, ugelli, utensili da taglio e piastrelle in aree ad alto traffico. L’ossido di alluminio bianco migliora drasticamente la durata del prodotto in condizioni abrasive. |
| Ceramica refrattaria | Migliorare la stabilità termica | Grazie al suo punto di fusione molto elevato (~2050 °C), l’ossido di alluminio bianco viene aggiunto a mattoni refrattari, arredi per forni (ripiani, montanti) e crogioli. Migliora la resistenza agli shock termici (resistenza alla fessurazione dovuta a rapidi sbalzi di temperatura) e aumenta il valore PCE (equivalente pirometrico del cono) , consentendo al refrattario di resistere a temperature più elevate. |
| Ceramica tecnica | Controllo dell’espansione termica e dell’isolamento | Nelle ceramiche tecniche avanzate (ad esempio, substrati per elettronica, isolanti), il coefficiente controllato di dilatazione termica e le eccellenti proprietà di isolamento elettrico dell’ossido di alluminio bianco sono fondamentali per l’affidabilità e le prestazioni. |
| Agente opacizzante per smalto ed engobbio | Crea finiture satinate o opache | L’ossido di alluminio bianco finemente macinato viene utilizzato in smalti ed engobbi. Rimanendo in sospensione e non dissolvendosi completamente, le particelle fini disperdono la luce, creando una gradevole texture superficiale satinata o opaca anziché una finitura lucida. |
2. Come abrasivo per la lavorazione di prodotti ceramici
Si tratta di un’applicazione molto diffusa e critica. I grani affilati e squadrati dell’ossido di alluminio bianco sono ideali per modellare, rifinire e preparare superfici ceramiche in varie fasi di produzione.
| Area di applicazione | Processo e dettagli |
|---|---|
| Rettifica e lappatura | Lavorazione di precisione di ceramiche tecniche: mole abrasive e composti per lappatura con legante in ossido di alluminio bianco vengono utilizzati per lavorare ceramiche avanzate (ad esempio, allumina, zirconia) con dimensioni precise e tolleranze ristrette. La sua durezza consente di tagliare efficacemente questi materiali tenaci. |
| Sabbiatura (sabbiatura) | Preparazione della superficie: utilizzato per pulire e irruvidire la superficie di piastrelle in ceramica, sanitari o componenti tecnici prima di incollare, verniciare o rivestire. Questo crea un “profilo di ancoraggio” che garantisce un’adesione superiore. Può essere utilizzato anche per creare incisioni decorative o finiture opache. |
| Lucidatura | Ottenere una finitura lucida: mentre per la lucidatura grossolana si utilizzano abrasivi più duri come il diamante, gradi molto fini di ossido di alluminio bianco nei composti lucidanti sono eccellenti per le fasi finali di lappatura e lucidatura per ottenere una finitura a specchio su substrati ceramici, isolanti e oggetti decorativi. |
| Burattatura e sbavatura | Smussatura dei bordi: nella produzione di massa, i componenti ceramici vengono posizionati in buratti vibranti o rotanti con un mezzo di ossido di alluminio bianco. Questo processo rimuove delicatamente i bordi taglienti ( sbavatura ) e affina la finitura superficiale. |
Proprietà principali dell’ossido di alluminio bianco
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Elevata durezza (9 sulla scala di Mohs): più duro della maggior parte dei materiali ceramici, il che lo rende efficace per la macinazione e il rinforzo.
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Elevata purezza (>99% Al₂O₃): il basso contenuto di ferro e silice previene la contaminazione e le variazioni di colore indesiderate nelle ceramiche bianche o dai colori vivaci.
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Inerzia chimica: non reagisce con altri componenti ceramici o smalti ad alte temperature, garantendo la stabilità del processo.
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Elevato punto di fusione (~2050°C): rimane stabile e solido anche nei processi ceramici ad alta temperatura.
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Granulometria controllata: disponibile in un’ampia gamma di grane graduate con precisione (da grane grossolane come F24 a polveri fini come F1000), consentendo prestazioni personalizzate sia in ruoli additivi che abrasivi.
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Buona resistenza agli shock termici: si comporta bene nei rapidi cicli di riscaldamento e raffreddamento tipici dei forni per ceramica.