מאפיינים ושדות יישום של אלומינה טבולית בחומרים חסינים

מבוא:

אלומינה טבלאיתנמצא בשימוש נרחב בחומרי אש עם ביצועים גבוהים לפלדה, יציקה, פטרוכימיה וקרמיקה במשך 40 שנה. אלומינה טבולית היא אגרגט האלומינה הסינתטי הדומיננטי בטוהר גבוה בשל עמידותו הגבוהה, עמידות בפני זעזועים תרמיים מעולה, עמידות לזחילה ועמידות בפני שחיקה. למרות שהצריכה הכוללת של חומרים עקשנים ירדה בחדות, במיוחד ביישומי ייצור פלדה, השימוש באלומינה טבלאית לא רק גדל יחסית, אלא גדל באופן מוחלט. העלייה המתמדת בשיעור של חסיני אש מונוליטיים המוצגים ביציקה מתמשכת והמגמה האלימה של פלדה איכותית הם הכוחות המניעים לפיתוח של חסיני אש טבלאיים מבוססי אלומינה.

ביצועים:

קורונדום טבלאי הוא -אל צפוף, מכווץ לחלוטין, מחוטא₂O₃ מבנה מצטבר המורכב מ-50-400 מיקרומטר גרגירים. קורונדום טבולי מקבל את שמו מצורת הגרגירים שלו כמו לוחות. אלומינה טבולית הוכנה על ידי קלצינה מהירה של ultrafine -Al₂O₃כדורים בטמפרטורה נמוכה מעט מטמפרטורת ההיתוך. לאחר טיפול בחום, מרסקים או טוחנים כדורי 18-20 מ"מ לקבלת קורונדום טבלאי בגדלים שונים.

התכולה הנמוכה של תחמוצת סיליקון, תחמוצת ברזל ותחמוצת טיטניום בקורונדום חשובה מאוד לביצועים מצוינים בטמפרטורה גבוהה. רמות נמוכות במיוחד של תחמוצות ברזל מומסות, בדרך כלל פחות מ-0.002 אחוזים, חשובות מאוד לחומרים עקשנים הקשורים לפוספט. בהשוואה של אלומינה טבלאית סינטרית עם אגרגטים סינתטיים אחרים בעלי אלומיניום גבוה, כגון קורונדום לבן מתמזג, ההבדל הגדול ביותר נמצא בעל תכולת טומאה בגודל עדין יותר. זה יכול לגרום להבדלים עצומים בביצועים, במיוחד ביצועי טמפרטורות גבוהות. הכנסת תכולת טומאה גבוהה יותר בגודל עדין מפחיתה במידה ניכרת את יציבות התפזורת בטמפרטורה גבוהה ואת התנגדות הזחילה. בהשוואה בין הנקבוביות של קורונדום לבן התמזג וקורונדום טבלאי, ניתן לראות הבדל עצום. למרות שהנקבוביות הכוללת של שני האגרגטים זהה, נקבוביות הדגן שונה באופן משמעותי.

הנקבוביות הפתוחה של גרגירים מותכים היא פי 2-3 מזו של גרגירים מחוטאים. רוב הנקבוביות של אלומינה מותכת מורכבות מנקבוביות פתוחות גדולות, בעוד שיותר ממחצית מהנקבוביות של קורונדום טבלאי הן נקבוביות סגורות. יש צורך בשיעור גבוה של נקבוביות סגורות לעמידות בפני זעזועים תרמיים גבוהים, האופיינית לאלומינה טבולית.

אלומינה טבלאית מציגה עמידות בפני זעזועים תרמיים גבוהים וחוזק גבוה. צילומי סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים מראים כי פני השטח של גרגרי קורונדום טבלאיים אינם חלקים כמו זה של גרגרי קורונדום התמזגו, אלא מחוספס עם נקבוביות חצי כדוריות רדודות. מבנה פני השטח הזה מקדם את התגובה שלו ואת ההשתלבות המכנית שלו עם המטריצה ​​כדי להגביר את חוזק העקשן.

המאפיינים העיקריים של קורונדום טבלאי הם כדלקמן:

1. אל טוהר גבוה₂O₃ ריכוז של 99.4 אחוזים;

2. קשיות גביש גבוהה מאוד;

3. נקבוביות פתוחה נמוכה ופי 2-3 נקבוביות סגורה גבוהה יותר;

4. צפיפות אריזה גבוהה של חלקיקים 3.55-3.6g/cm³;

5, נקודת התכה גבוהה: 2000 מעלות;

6, אינרציה כימית;

7, עמידות בפני הלם תרמי טוב;

8, יציבות נפח מעולה;

9, קיומם של microcracks;

10, חוזק גרגר בודד גבוה.

תחומי היישום העיקריים של אלומינה טבלאית:

למאפייני האלומינה הטבולית יש יישומים רבים בתחום העקשן. תחום היישום העיקרי של אלומינה טבלאית, אלומינה טבולית מתאימה למטריצות קרמיות, כימיות ומטריצות הקשורות במים. ניתן להשתמש באלומינה טבולית לבד ובמערכות משולבות או עם אלומינה מבודדת ו/או מופעלת. מכיוון שקורונדום טבלאי מציג טוהר גבוה במיוחד אפילו כאבקה דקה, ניתן להשתמש בו כדי לשפר את המאפיינים של אגרגטים אלומינהיים נמוכים יותר. לדוגמה, נעשה שימוש בבוקסיט וקורונדום חום מותך, חלקיקים גסים של אגרגטים אלה ואבקות בינוניות ועדינות של קורונדום טבלאי. כבר הוזכר שהעלייה בצריכת אלומינה טבולית נובעת בעיקר מיציקה רציפה של פלדה. במיוחד עבור החלקות, צינורות טבילה וחיריים, השימוש באלומינה טבלאית היא דרישה בתקן התעשייה.