آلومینا از خانواده ترکیبات غیرآلی با فرمول شیمیایی Al2O3 است. این اکسید، یک اکسید آمفوتر مهم است و نام های تجاری متنوعی مانند آلومینا، کوراندوم و…. دارد. نام های تجاری متنوع اکسید آلومینیوم نشان دهنده گستره وسیع استفاده از این ماده در صنعت است.
آلومینا همچنین به صورت فازهای دیگر نیز وجود دارد. که آن ها را براساس حروف یونانی نام گذاری می کنند. این فازها عبارتند از θ, γ, ρ،α , χ, η هر کدام از این فازها دارای ساختار کریستالی و ویژگی خاص خود است. البته تمام این فازها، فازهایی میانی و غیرپایدار هستند. پس از حرارت دهی آلومینا و تشکیل این فازها در نهایت فاز α تشکیل می شود.
دما استحاله آلفا آلومینا از لحاظ تئوری 1200 درجه سانتی گراد است در صورتیکه از لحاظ تجربی این دما نزدیک به 1400 درجه سانتی گراد می باشد. از طرفی دمای رشد بحرانی دانه های آلومینا 1000 درجه سانتی گراد می باشد به این ترتیب در دماهای بالا همچون 1400 در جه سانتی گراد نمی توان انتظار داشت آلومینایی با اندازه دانه پایین( 1 تا 5 میکرون) مستقیماً تولید گردد و به طور معمول از روش های مرسوم آسیاب کاری مکانیکی برای این امر بهره می برند. با مخلوط سازی کمک زینتر سنتزی و ابداعی این واحد فناور موفق شدیم دمای کلسیناسیون آلومینارا به 1050 در جه سانتی گراد کاهش دهیم. این امر سبب می گردد تولید آلفا آلومینا با اندازه دانه کم به طور مستقیم تولید شود و نیاز به فرآیند میانی همچون آگلومره زدایی و آسیاب کاری مکانیکی نباشد در نتیجه هزینه های تولید کاهش می بابد.
برای تولید آلفا آلومینا به صورت 100% تک فاز نزدیک به 1سال کار تحقیق و توسعه ای صورت گرفت. بزرگترین چالش تولید این ماده دمای بالای استحاله همچنین پایداری فازهای میانی ماقبل آلفا آلومینا است. شرکت رایکا صنعت افرند با ابداع یک ماده افزودنی موفق به تولید این محصول در دمای پایین تر گردید.
در بسیاری از صنایع به ویژه کاشی و سرامیک و همچنین نسوز محصول نهایی نیازمند کلسیناسیون در دمای بیش از 1000 درجه سانتی گراد می باشد. آلومینای تجاری شامل عمدتا شامل دو فاز رایج آلفا آلومینا و گاما آلومینا می باشند. گاما آلومینا دارای ساختار کریستالی کیوبیک (Cubic) بوده، بسیار ناپایدار و با افزایش دما به فاز آلفا تبدیل می گردد. این در حالیست که ساختار کریستالی آلفا آلومینا به صورت رومبوهرال (rhombohedral) یا هگزاگونال (Hexagonal) می باشد. ساختار کریستالی آلفا بزرگتر از گاما بوده پس در نتیجه در حین تبدیل فاز گاما به آلفا انبساط حجمی رخ خواهد داد. بدین ترتیب اگر در ترکیب محصول نهایی سرامیکی فاز گاما حضور داشته باشد در حین کلیسناسیون احتمال کاهش دانسیته، کاهش استحکام، افزایش تخلخل، ترک خوردن و حتی انهدام محصول نهایی به شدت افزایش می یابد. از این رو استفاده از آلومینا با خلوص فازی 100% آلفا بسیار هائز اهمیت می باشد.
برای تشخیص فاز کریستالی هر ماده نیازمند آزمون تفرق اشعه ایکس (XRD) می باشد. فاز های آلومینا نیز بدین ترتیب بر اساس آنالیز XRD قابل تشخیص می باشند. نمونه ای از الگوهای تفرق فاز آلفا و گاما آلومینا به همراه مرجع آلفا دز شکل زیر آورده شده است. این الگو جز لازمه های مشخصه های فنی یک پودر آلومینا است.
برگرفته از وب سایت : rasatech.co
