آشنایی با مواد اولیه نسوز

انواع آلومینا

1- آلومینای فعال (اکتیو):

آلومینا که به عنوان آلومینای فعال نیز شناخته می‌شود، به عنوان یک عامل اتصال مناسب در دیرگدازهای ریختنی مطرح شده است. آلومینا را می‌توان با حرارت‌دهی لحظه‌ای گیبسیت (به مدت کمتر از یک ثانیه) به کمک جریانی از هوای داغ با دمای 400 الی oC 800 تولید نمود. در این حالت مقدار زیادی از آب ساختاری گیبسیت خارج شده و یک محصول شبه آمورف با ترکیب کلی Al2O3.xH2O که در آن 0.2<x<1 است، بدست می‌آید. آلومینای حاصل سطح مخصوص بسیار بالایی دارد که البته به علت ‌ریزی بیش از حد ذرات آن نیست بلکه به خاطر ساختار به شدت معیوب و متخلخل ذرات آن است و لذا قابلیت جذب آب و هیدراته‌شدن مجدد این آلومینا بسیار بالاست.

2- آلومینای کلسینه

آلومینای کلسینه در اثر حرارت‌دهی آلومیناهای واسطه تا دماهایی بین 1200 تا oC 1400 تشکیل می‌گردد. بنابر این فاز اصلی در این نوع آلومینا، می‌باشد. هرچقدر درصد فاز در آلومینای کلسینه بیشتر باشد کیفیت آن بهتر خواهد بود. آلومیناهای کلسینه موجود در بازار بالای 90% فاز دارند ولی در انواع مرغوب آن مقدار فاز بالای 98% نیز می‌رسد. جدول زیر خواص چند نوع آلومینای کلسینه را نشان می‌دهد.

جدول1-خواص چند نوع آلومینای کلسینه

3- آلومینای راکتیو

آلومیناهای راکتیو با خردایش و پودرسازی طولانی مدت آلومیناهای کلسینه تولید می‌شوند. به دلیل ریز بودن بیش از حد ذرات پودر این نوع آلومینا (5-2میکرون) سطح ویژه بالایی دارند و درنتیجه در فرآیند‌های زینتر واکنش‌پذیری بهتری دارند. در جدول 2 مشخصات چند نوع آلومینای راکتیو نشان داده شده است. از این نوع آلومینا همانند میکروسیلیس، بیشتر به عنوان پرکننده در جرم‌های ریختنی استفاده می‌شود.

جدول 2-مشخصات انواع آلومینای راکتیو

4- آلومینای زینتری (تبولار)

این نوع آلومینا از زینتر کردن آلومینای کلسینه، در حدود دمای ^oC 1800 تولید می‌شود. محصول تولیدی در یک کوره دوار زینتر می‌شود. سپس خرد شده و بر اساس اندازه دانه طبقه‌بندی و به بازار ارائه می‌شود. به منظور تولید محصولی با اندازه دانه درشت و مورد نیاز در نسوزها و دیرگدازها، آلومینا را تحت عملیات زینترینگ قرار می‌دهند که در صنعت، آن را به نام آلومینای تبولار (ورقه‌ای) می‌شناسند. آلومینای زینتری حاوی کمی Na₂O می‌باشد. مقدار Na₂O موجود در فرآیند اولیه محصول تعیین‌کننده مقدار Na₂O نهایی در آلومینای تابولار می‌باشد. به دلیل ترکیب Na₂O با Al₂O₃ مقادیر کمی از آلومینای بتا در آلومینای زینتری ایجاد می‌شود ولی عمدتا آلومینای زینتری شامل آلومینای آلفا می‌باشد. درجداول 3 و 4 ترکیب شیمیایی و خواص آلومینای تبولار نشان داده شده است.

جدول 3-ترکیب شیمیایی آلومینای تبولار

جدول 4- خواص آلومینای تبولار

5-آلومیناهای ذوبی سفید و قهوه‌ای

با ذوب مواد اولیه آلومینایی در کوره قوس الکتریکی آلومینای ذوبی تولید می‌شود. مواد اولیه ذوب شده در کوره قوس الکتریکی، به صورت شمش ریخته‌گری شده و سپس سرد می‌شود و در ادامه خرد شده و جهت فروش دانه‌بندی می‌گردند. از انواع آلومینای ذوبی می‌توان به آلومینای ذوبی سفید (تهیه شده از آلومینای کلسینه) و آلومینای ذوبی قهوه‌ای (تهیه شده از ذوب بوکسیت) اشاره نمود که معمولاً، به عنوان ساینده و دیرگداز به کار گرفته می‌شوند.