工业氧化铝是由铝矾土(Al2O3·3H2O)和硬水铝石制备的,对于纯度要求高的Al2O3,一般用化学方法制备。Al2O3有许多同质异晶体,已知的有10多种,主要有3种晶型,即α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。其中结构不同性质也不同,在1300℃以上的高温时几乎完全转化为α-Al2O3。
性状:难溶于水的白色固体,无臭、无味、质极硬,易吸潮而不潮解(灼烧过的不吸湿)。氧化铝是典型的两性氧化物(刚玉是α形属于六方密堆积,是惰性化合物,微溶于酸碱耐腐蚀 [1]),能溶于无机酸和碱性溶液中,几乎不溶于水及非极性有机溶剂;相对密度(
储存:密封干燥保存。
用途:用作分析试剂、有机溶剂的脱水、吸附剂、有机反应催化剂、研磨剂、抛光剂、冶炼铝的原料、耐火材料。
γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得,工业上也叫活性氧化铝、铝胶。其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积,Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中。γ型氧化铝不溶于水,能溶于强酸或强碱溶液,将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝.γ型氧化铝是一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,活性高吸附能力强。工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒,耐压性好.在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体;在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂,还用于色层分析;在实验室是中性强干燥剂,其干燥能力不亚于五氧化二磷,使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用。
工业化大规模生产电解铝的主要工艺过程是一个熔盐电化学过程,用简单的化学式可表示如下:
熔盐电解
主反应:Al2O3+2C → 2Al+CO₂↑+CO↑
阳极 960~990℃阴极
副反应:AlF3+C→Al+CF3
3NaFAlF3+C →Al+NaF+CF4+F2
NaF+C → Na+CF4
氧化铝适用于多种干湿处理工艺,可将任何工件的粗糙表面打磨精细,是经济实惠的磨料之一。这种尖锐有菱角的人工合成磨料具有仅次于金刚石的硬度,尤其适合对铁质污染有严格要求时使用。用于粗糙的切割,也可制成卵石形对尺寸精密的工件进行处理,来达到极低的粗糙度。由于它的高密度、尖锐、菱角结构,因此它是快速的切割磨料之一。
氧化铝通过电熔高质矾土矿来制造棕刚玉的,而高质铝酸盐用来生产粉刚玉和白刚玉。它们的天然晶体结构使其硬度高,切割性能快。同时它们经常用作固结磨具和涂附磨具的原料。
氧化铝可多次循环利用,循环次数和材料等级及具体工艺过程有关,大多数标准磨料喷砂设备均可使用。
适用工业范围:航空航天业、汽车业、消费品加工、铸造/压铸、OEM分销商、半导体工业等不同领域。
适用工艺范围:表面电镀、油漆,上釉和涂装聚四氟乙烯前的预处理;铝和合金制品去毛刺,去锅垢;模具清理;金属喷砂前预处理;干磨和湿磨;精密光学折射;矿物质,金属,玻璃和晶体的研磨;玻璃雕刻和油漆添加剂。