Альфа-оксид алюминия | Полезное | МикроИнтек
Оксид алюминия может находиться в одной из нескольких кристаллических форм, включая наиболее устойчивую – альфа-оксид алюминия.
Модификация α-Al2O3 встречается в природе в форме минерала корунда. Обыкновенный корунд представляет собой непрозрачный мелко- или крупнозернистый минерал, бесцветный или сероватый, иногда в виде крупных непрозрачных кристаллов. Крупные прозрачные кристаллы корунда являются драгоценными камнями. Кристаллы альфа-модификации также могут быть окрашены в красный (рубин), синий (сапфир), фиолетовый и другие цвета за счет наличия примесей в виде оксидов различных металлов.
Свойства и получение α-оксида алюминия
Оксид алюминия встречается в форме отдельных или объединенных в группы кристаллов, зерен, обособленных вкраплений, плотных зернистых агрегатов. Корунд имеет металлический блеск, в отдельных случаях наблюдается эффект астеризма за счет наличия включений тонких ориентированных рутиловых иголок.
Альфа-оксид алюминия имеет форму кристаллов, нерастворимых в воде, имеющих температуру плавления 2050°C, плотность 3960 кг/м3, температуру кипения выше 3000°C. Материал отличается химической стойкостью, нерастворим в кислотах.
Искусственную альфа-форму оксида алюминия получают из бокситов и других высокоглиноземных минералов методом термической обработки. Технический альфа-оксид алюминия может быть получен нагреванием гидроксида алюминия и его солей выше 900°C. Во время нагревания алюминиевых солей до температур более 600°C образуется кубическая гамма-форма оксида алюминия, которая после достижения температуры 900°C необратимо преобразуется в альфа-модификацию.
Применение альфа-оксида алюминия
В промышленности α-оксид алюминия, обладающий высокой температурой плавления, используют для изготовления огнеупорных изделий, электроизоляционной продукции, электрокерамики, радиокерамики и других специальных видов керамики, электрофарфора и различных эмалей.
Керамика из оксида алюминия характеризуется повышенной твердостью, огнеупорностью, изоляционными и антифрикционными свойствами, что позволяет применять ее в подложках интегральных схем, горелках газоразрядных ламп и запорных элементах кранов.
Искусственный альфа-оксид алюминия благодаря высокой твердости используют в производстве абразивных, шлифовальных материалов и режущих дисков для шлифовально-режущего оборудования. Материал данной модификации также служит сырьем для промышленного получения алюминия, применяется в качестве катализатора, адсорбента, инертного наполнителя в химическом производстве.
Компания «Микроинтек» использует собственные технологии получения различных модификаций оксида алюминия. Наличие современных производственных мощностей позволяет нашему предприятию выпускать продукцию на основе оксида алюминия, характеристики которой полностью отвечают требованиям заказчика.
Ученые предсказали два «невозможных» оксида алюминия
Группа ученых под руководством Артема Оганова из МФТИ с помощью компьютерного моделирования предсказала существование сразу двух «нестандартных» вариантов оксида алюминия — они стабильны при давлении в несколько миллионов атмосфер и могут присутствовать в недрах планет-гигантов и суперземель, говорится в статье, опубликованной в престижном журнале Scientific Reports (Nature Publishing Group).
Рис.1. Кристаллическая решетка оксида алюминия AlO2 при давлении 500 ГПа. (c) Yue Liu et al
Алюминий и кислород — одни из самых распространенных элементов на Земле. До сих пор химикам было известно их единственное стабильное соединение, оксид алюминия Al2O3. Это вещество может принимать самые разные облики, например, рубин и сапфир — это кристаллы оксида алюминия, их цвет определяется некоторыми примесями. Корунд, который широко используется благодаря своей высокой прочности (как абразивный материал) и прозрачности (например, как материал для оптических окон в экспериментах по сжатию вещества в ударных волнах) — тоже кристаллический оксид алюминия. Химические характеристики связи атомов алюминий-кислород, показывали, что единственный стабильный вариант — Al2O3.
Однако группа Оганова уже много лет занимается поиском «невозможных» соединений. Ученые с помощью созданного ими алгоритма моделирования химических соединений USPEX в 2013 году предсказали существование «нестандартной» соли — соединений натрия и хлора, которые нарушали все химические законы: NaCl3 , NaCl7, Na3Cl2, Na2Cl и Na3Cl, а затем получили эти соединения в экспериментах.
Рис 2. Кристаллическая решетка оксида алюминия Al4O7 при давлении 400 ГПа. (c) Yue Liu et al
«После того, как мы открыли запрещенные классической химией новые хлориды натрия, выяснилось, что запрещенные соединения возникают почти во всех системах под давлением. Модели классической химии просто непригодны к экстремальным условиям. Какие системы мы ни смотрели — всюду появляются странные устойчивые соединения. И пока что нет простых моделей, которые описывали бы весь этот «зоопарк»», — говорит Оганов, возглавляющий лабораторию компьютерного дизайна материалов МФТИ.
Теперь он и его коллеги из США, Австрии и Китая решили проверить, можно ли ожидать появления «запретных» химических соединений в случае алюминия и кислорода.
С помощью алгоритма USPEX ученые проверили диапазон давлений от 0 до 520 гигапаскалей с шагом в 10 гигапаскалей в поисках стабильных соединений алюминия и кислорода. В результате они нашли «стандартный» оксид Al2O3 и два неклассических: AlO2 и Al4O7.
Первый из них стабилен при давлении выше 332 гигапаскалей, а второй — в диапазоне 330–443 гигапаскалей.
«Такие давления существуют уже в земном ядре, но оно в основном состоит из железа и его сплавов. Для более массивных, чем Земля, каменистых планет такие давления приходятся на мантию — где содержание алюминия и кислорода велико, и такие соединения могут существовать. Сейчас астрономам известны такие планеты, их называют суперземлями», — говорит Оганов.
———————————————————————-
Ссылка на статью: Yue Liu, Artem R. Oganov, Shengnan Wang, Qiang Zhu, Xiao Dong, Georg Kresse, Prediction of new thermodynamically stable aluminum oxides. Scientific Reports, Apr 1, 2015
doi:10.1038/srep09518.
5 Использование оксида алюминия
Существует множество применений оксида алюминия. Благодаря тому, что вы можете обрабатывать глиноземную керамику, оксид алюминия является подходящим материалом для самых разных продуктов и приложений.
Подобно производственному процессу диоксида циркония и различному использованию диоксида циркония, оксид алюминия остается одним из самых универсальных передовых керамических материалов как с точки зрения производства, так и с точки зрения использования.
Тем не менее, люди, нуждающиеся в передовых керамических компонентах, часто интересуются двумя аспектами литья глинозема под давлением: токсичен ли оксид алюминия для человека и для чего его можно использовать. Давайте посмотрим, сможем ли мы ответить на эти два распространенных вопроса.
Является ли оксид алюминия токсичным для человека?
Алюминий — самый распространенный в природе тип металла на нашей планете, и он распространен в форме оксида алюминия или боксита. Эта разновидность образуется, когда алюминий подвергается воздействию воздуха, и образует тонкий поверхностный слой на алюминии, делая его устойчивым к коррозии.
Оксид алюминия представляет собой нерастворимое соединение алюминия и не вызывает острой токсической реакции.
Хроническое воздействие может вызвать раздражение здоровья, а также некоторые более серьезные проблемы со здоровьем, но хроническое воздействие оксида алюминия в современной промышленности практически отсутствует.
Это отсутствие острой токсичности, за исключением раздражения кожи, и общая легкая хроническая токсичность оксида алюминия являются одним из аспектов того, что делает это соединение подходящим и наиболее распространенным выбором для производства современной керамики.
Для чего можно использовать оксид алюминия?
Оксид алюминия, или глинозем, — один из самых распространенных материалов технической керамики, используемый для изготовления различных деталей во многих отраслях промышленности. Литье глинозема под давлением — это производственный процесс, в ходе которого производятся специализированные компоненты для использования в различных отраслях промышленности, но их основные области применения:
- Медицинская промышленность : Химические свойства оксида алюминия, а также его твердость и биоинертность делают его подходящим материалом для различных медицинских применений, включая бионические имплантаты, армирование тканей, протезы, подшипники для замены тазобедренного сустава и т.
д. - Защитное снаряжение : Малый вес и прочность оксида алюминия делают его отличным выбором для усиления брони кузова и транспортных средств, а также для создания пуленепробиваемых баллистических элементов и окон из синтетического сапфира.
- Электротехническая промышленность : Высокие температуры кипения и плавления оксида алюминия делают это соединение отличным выбором для изготовления высокотемпературной изоляции печей, а также электрических изоляторов. Глинозем также широко используется в производстве микрочипов.
- Производство драгоценных камней : Оксид алюминия используется в процессе формирования сапфиров и рубинов. В своей кристаллической форме, или корунде, глинозем является основным элементом для создания этих двух драгоценных камней.
- Промышленное применение : Поскольку оксид алюминия химически инертен, он является идеальным наполнителем для кирпичей, пластмасс и тяжелой глиняной посуды. Он также часто используется в качестве абразивного компонента наждачной бумаги и экономичной замены технических алмазов.
д.
Он также часто используется в качестве абразивного компонента наждачной бумаги и экономичной замены технических алмазов.Какая компания предоставляет ведущие услуги по литью под давлением глинозема?
В Wunder Mold мы специализируемся на первоклассном литье под давлением глинозема для различных применений и целей, для которых они нужны нашим клиентам. Мы использовали передовые машины и процессы для литья под давлением глинозема, чтобы обеспечить высочайшее качество конечного продукта, идеально отвечающего конкретным потребностям наших клиентов. Мы хотим убедиться, что вы получите товар, который вы хотите.
У нас есть более чем двадцатипятилетний опыт работы в индустрии литья глинозема на заказ, и у нас есть знания и производственные мощности, чтобы воплотить ваши идеи и желания в функциональные и долговечные продукты. Сообщите нам свои точные требования, и мы предоставим результаты. Вы можете связаться с нами, набрав (707) 448-2349 или отправив электронное письмо по адресу sales@wundermold.
com. Свяжитесь с нами сегодня!
Алюминий является наиболее распространенным металлом в земной коре и всегда встречается в сочетании с другими элементами, такими как кислород, кремний и фтор. (5, 6, 7)
0055
3O
37 Ų
Алюминий связывается с пищевым фосфором и ухудшает всасывание фосфора в желудочно-кишечном тракте. Снижение содержания фосфатов в организме приводит к остеомаляции (размягчению костей из-за нарушения минерализации костей) и рахиту. Считается, что нейротоксичность алюминия связана с несколькими механизмами. Одной из причин считается изменение функций белков цитоскелета в результате измененного фосфорилирования, протеолиза, транспорта и синтеза. Алюминий может вызывать нейроповеденческие эффекты, влияя на проницаемость гематоэнцефалического барьера, холинергическую активность, пути передачи сигналов, перекисное окисление липидов и нарушая нейрональный путь глутамата оксида азота-циклического ГМФ, а также вмешиваться в метаболизм основных микроэлементов из-за аналогичной координации. химии и последующих конкурентных взаимодействий. Было высказано предположение, что взаимодействие алюминия с рецепторами эстрогена увеличивает экспрессию генов, связанных с эстрогеном, и тем самым способствует прогрессированию рака молочной железы (1), но исследования не смогли установить четкую связь между алюминием и повышенным риском рака молочной железы.
(3). Некоторые соли алюминия вызывают иммунный ответ, активируя инфламмасомы. (5, 1, 2)
(8) Была предложена связь между использованием алюминийсодержащих антиперспирантов и повышенным риском рака молочной железы (1), но исследования не смогли установить четкую связь (3).
(5, 6)
pdf