الألومينا الجدوليةويسمى أيضًا اكسيد الالمونيوم الجدولي، وهو عبارة عن ألومينا متكلس نقية تنكمش أثناء الحرق دون إضافة أي إضافات مثل MgO وB2O3 وما إلى ذلك. وله هيكل بلوري Al2O3 خشن ومتطور. نظرًا لأنه متكلس عند درجة حرارة أقل بقليل من 2035 درجة، بالقرب من نقطة انصهار Al2O3، فقد تم تحويل Al2O3 إلى اكسيد الالمونيوم -Al2O3. سبب تسميتها بـ "الألومينا على شكل صفيحة" هو أن هذه المادة تتكون من بلورات Al2O3 على شكل صفيحة سداسية بقطر متوسط يتراوح من 40 إلى 200 ميكرومتر. أثناء التلبيد السريع، تحتوي البلورات الخشنة التي تتكون من بلورات تحت الميكرون -Al2O3 على مسام كروية مغلقة، مما يمنح الألومينا على شكل لوحة ثباتًا جيدًا لحجم التسخين ومقاومة جيدة للصدمات الحرارية.
1. خصائص الألومينا الجدولية
عادة ما يتم حرق الألومينا الملبدة العادية في فرن دوار أو نفق. بسبب قيود درجة الحرارة، عادة ما يتم إضافة كمية صغيرة من مسرعات التلبيد مثل MgO، CaO، وما إلى ذلك لتعزيز كثافته. ولذلك، فإن الألومينا الملبدة العادية لديها مسامية منخفضة وبلورات دقيقة وكثيفة، مما يؤدي إلى ضعف مقاومة الصدمات الحرارية.
يتم إعادة بلورة الألومينا الجدولية -Al2O3 التي يتم حرقها وتكلسها بسرعة عند درجة حرارة عالية تزيد عن 1900 درجة. لا يحتوي على أي إضافات. تتميز بنيتها المجهرية بالخصائص التالية:
①تتكون من بلورات -Al2O3 متطورة؛
② -بلورات Al2O3 خشنة، ويبلغ متوسط قطرها من 40 إلى 200 ميكرومتر. إن التشكل ثنائي الأبعاد للبلورات مسطح ومتشابك.
③ - تحتوي بلورة Al2O3 على العديد من المسام الدائرية المغلقة بقطر 5~15μm؛ بينما يوجد عدد أقل من المسام المفتوحة، بشكل عام 2%~3%؛
④بسبب وجود -Al2O3 (حوالي 0.16%)، -Al2O3 موجود في البنية، لكنه ينمو جميعًا عند الحدود الحبيبية لبلورات -Al2O3.
نظرًا للخصائص الهيكلية المذكورة أعلاه للألومينا على شكل مفتاح الربط، فإنها تتمتع بالخصائص الفيزيائية التالية:
①نقطة انصهار عالية، حوالي 2040 درجة؛
②صلابة الحبوب العالية، صلابة موس 9، صلابة نوب 2000؛
③ مقاومة للهجوم الكيميائي، باستثناء حمض الهيدروفلوريك وحمض الفوسفوريك، معظم القلويات والأحماض المعدنية ليس لها أي تأثير على الألومينا على شكل لوحة؛
④ نظرًا لأنه لا يحتوي على شقوق صغيرة ومسام داخلية كبيرة، فإن قوته عالية؛ وفي الوقت نفسه، لا تنخفض قوتها كثيرًا عند تعرضها لصدمة حرارية، لذا فإن ثبات الصدمة الحرارية جيد (انظر الجدول 1)؛
⑤موصلية حرارية عالية ومقاومة عالية، مع خصائص كهربائية جيدة عند التردد العالي ودرجة الحرارة العالية.
تستخدم الألومينا الجدولية في الغالب كركام حراري، كما تستخدم أيضًا كمادة مضافة إلى المصفوفة. عند دمجها مع غيرها من المواد الخام المقاومة للحرارة، سيكون لها المزايا التالية: مقاومة عالية للحرارة؛ قوة الحمل الحراري العالية. زحف صغير كثافة عالية؛ نفاذية هواء منخفضة لديها استقرار جيد للصدمات الحرارية ومقاومة التآكل. انكماش حراري منخفض درجة نقاء عالية، مما يقلل من تأثير الشوائب على أداء المادة عند درجة الحرارة العالية.
2. تطبيق اكسيد الالمونيوم الجدولي في المواد المقاومة للحرارة لصناعة الصلب
نظرًا لسلسلة من الخصائص القوية للألومينا على شكل صفيحة، فإنها تصبح مادة خام حرارية مثالية. يمكن استخدامه كركام في المواد المقاومة للحرارة مثل Al2O3-C وAl2O3-SiO2-C وAl2O3-Cr2O3، ويمكن أيضًا إضافته إلى بين مواد أخرى عالية الجودة. -المواد الحرارية غير المشكلة من الألومنيوم. يتم استخدام حراريات الألومينا الجدولية غير المشكلة المرتبطة بالفوسفات وألومينات الكالسيوم على نطاق واسع. يمكن استبدال جميع المناطق التي يتم فيها استخدام اكسيد الالمونيوم المنصهر أو اكسيد الالمونيوم الأبيض بألومينا على شكل لوحة لتحسين أداء المواد المقاومة للحرارة.
تشمل تطبيقات اكسيد الالمونيوم الجدولي في صناعة الصلب كل شيء تقريبًا بدءًا من الأفران العالية، وأفران الصهر الساخنة، وأفران الخلط، وأواني السمك إلى المحولات، وأفران التكرير الثانوية، وصب القوالب ومغارف الصب المستمر، وأفران النقع وأفران التسخين والأجزاء الأخرى التي تستخدم في صناعة الصلب. استخدام المواد المقاومة للحرارة الألومينا.
في صناعة السيراميك، يتم استخدام الألومينا الجدولية في أثاث الفرن لتحسين أدائها بشكل ملحوظ. على سبيل المثال، يمكن استخدامه لتحسين استقرار الصدمة الحرارية ومقاومة التشوه لقضبان الأسطوانة الخزفية؛ يمكن استخدامه لتصنيع الرواسب وألواح السقيفة للسيراميك عالي الحرارة مثل شمعات الإشعال وكرات الألومينا، مما يؤدي إلى تحسين عمر الخدمة بشكل كبير. يمكن أيضًا استخدام ألومينا النواة الجدولية كعوازل وحاملات محفزة للتفاعلات ذات درجات الحرارة العالية التي تتطلب مسام منخفضة وقوة عالية ونقاء عالي.
