Al 3203 粉末アルミナ粉末としても知られるアルミナは、化学式Al2O3で表される無機化合物である。無臭の微細な白色粉末で、強いイオン性原子間結合を持ち、その望ましい材料特性を生み出している。アルミナ粉末の用途は幅広く、多くの産業で使用されている万能材料です。
Al 3203粉末の主な詳細は以下の通り：
Al 3203 粉の種類
| タイプ | 特徴 | アプリケーション |
|---|---|---|
| アルファ・アルミナ | 最も安定した形状、高い硬度と強度 | 研磨剤、カッター、防具、耐火物 |
| ガンマ・アルミナ | 高表面積、触媒活性 | 触媒、吸着剤 |
| ベータ・アルミナ | 高いイオン伝導性 | 電池、燃料電池、膜 |
| シータ・アルミナ | クリープ変形に対する耐性 | 構造セラミックス |
| デルタ・アルミナ | アルファより低密度 | 耐火物、断熱材 |
物理的性質
| プロパティ | 詳細 |
|---|---|
| 化学式 | Al2O3 |
| 分子量 | 101.96 g/mol |
| 密度 | 3.95 g/cm3 |
| 融点 | 2,072°C |
| 硬度 | 9モース |
| 屈折率 | 1.768 |
| 溶解度 | 水に不溶 |
| カラー | ホワイト |
主な特徴
- 化学的に不活性
- 高い硬度と耐摩耗性
- 高融点耐火物
- 電気絶縁体
- 熱伝導体
- 生体不活性および生体適合性
- 光学的に平滑に研磨可能
- 複雑な形状への焼結が可能
アプリケーションと用途
アルミナパウダーは、産業全般にわたって多様な用途がある：
| 申し込み | 詳細 |
|---|---|
| 研磨剤 | サンドペーパー、研削砥石、ブラスト媒体に使用 |
| 耐火物 | 融点が高く、炉、キルン、焼却炉のライニングに適している。 |
| セラミックス | スパークプラグ、摩耗部品、装甲、切削工具に使用 |
| 触媒 | 触媒および触媒担体として使用されるガンマ・アルミナ |
| 研磨 | 金属、石、ガラスに光沢仕上げを施す |
| フィラー | プラスチック、ゴム、紙、塗料の補強 |
| バイオメディカル | 人工関節、歯科インプラント、補綴物 |
| エレクトロニクス | 基板、絶縁体、パッケージング |
仕様と規格
アルミナパウダーは、用途に応じて純度、粒子径、表面積、その他のパラメータが異なります：
| パラメータ | オプション |
|---|---|
| 純度 | 99%〜99.99% |
| 粒子径 | マイクロメートルからナノメートルスケール |
| 表面積 | 1～300 m2/g |
| 結晶構造 | アルファ、ガンマ、シータ、デルタ |
| 形状 | 球状、板状、薄片状 |
| 密度 | ルースまたはタップ |
アルミナ粉末製品は、地域や用途に応じてISO、DIN、JISなどの様々な品質規格を満たす必要があります。軍事および航空宇宙用途では、特定の品質基準を満たすパウダーが要求されます。
サプライヤーと価格
アルミナ粉末の主なサプライヤーには以下のようなものがある：
| サプライヤー | 所在地 | 価格帯 |
|---|---|---|
| アルマティス | グローバル | 1kgあたり$2～$10 |
| アルテオ | ヨーロッパ | kgあたり$3～$12 |
| 昭和電工 | 日本 | 1kgあたり$4～$15 |
| 住友化学 | 日本 | 1kgあたり$3～$8 |
| 日本軽金属 | 日本 | 1kgあたり$2～$7 |
価格は、純度、粒子特性、需給動態、バルク割引によって変動する。高純度99.99%アルミナは、1kgあたり$50を超えることもある。
設置、操作、メンテナンス
- アルミナ粉末は湿気を避け、乾燥した屋内で保管する。
- 微粉塵の堆積を防ぐため、取り扱いには注意が必要である。
- 作業員はマスクなどのPPEを着用し、吸入を防ぐ必要がある。
- 静電気放電を防止するため、粉体移送中は装置を接地すること
- 粉体の蓄積を防ぐため、適切なハウスキーピングを維持しなければならない。
- 貯蔵サイロやコンテナに損傷や漏れがないか定期的に点検する。
- パウダーハンドリングシステムを定期的に清掃し、残留付着物を除去する。
サプライヤーの選択
アルミナ粉末サプライヤーを選択する際に考慮すべき要素：
- 評判と経験
- 品質認証
- 生産能力とリードタイム
- 利用可能な純度レベル
- 粒子径と形態の達成における一貫性
- 純度と量に対する価格
- 表面積などの特性をカスタマイズできる
- 納期遵守の信頼性
- 品質保証および管理試験能力
- 安全および環境規制の遵守
- 立地と物流コスト
アルミナパウダーの長所と短所
| 長所 | 短所 |
|---|---|
| 不活性と耐薬品性 | 破壊靭性が低く脆い |
| 高い硬度と耐摩耗性 | 低い耐熱衝撃性 |
| 高融点 | 熱伝導率が悪い |
| 電気絶縁 | 比較的高密度 |
| 熱安定性 | 高い焼結温度が必要 |
| 生体適合性 | 高温での酸およびアルカリとの反応性 |
他のセラミックパウダーを凌ぐ利点
- ジルコニア、炭化ケイ素、炭化ホウ素よりも経済的
- 石灰石、シリカ、チタニアよりも高い硬度
- シリカやグラファイトよりも優れた高温特性
- コーディエライトやムライトよりも低い熱膨張率
- 石灰石や酸化マグネシウムよりも耐薬品性に優れている。
- チタニアや酸化亜鉛よりも優れた電気絶縁性
- ジルコニアやグラファイトよりも生体適合性が高い
しかし、アルミナはジルコニアよりも破壊靭性が低く、シリカよりも耐食性が低く、窒化ホウ素よりも熱伝導率が低い。利点は、特定の用途と要件に依存する。
アルミナ粉末の限界
- 比較的脆く、引っ張られると亀裂が入りやすい。
- グレーデッドセラミックスに比べて熱衝撃破壊を起こしやすい
- 金属やグラファイトよりも低い熱伝導率
- 透明性や電気絶縁性のために高純度レベルが必要
- 材料を完全に緻密化するために必要な高い焼結温度
- 静電気の蓄積は、パウダー状での取り扱いに問題を引き起こす可能性がある。
- 低温または還元性の高い環境には適さない
- 高温の強アルカリ溶液に溶解する。
- セラミック部品は金属よりも靭性が低い
よくあるご質問
アルミナ粉末は何に使われるのか？
アルミナ粉末は、研磨材、耐火物、テクニカルセラミックス、研磨剤、触媒、電子基板、高温絶縁材、生物医学インプラントなど、非常に幅広い用途がある。アルミナ粉末の種類は、特定の用途の要件に基づいて使用されます。
アルミナは有害か？
アルミナは一般に無毒で、健康被害はほとんどないと考えられている。しかし、微細なアルミナの粉塵を長期間吸入すると、炎症や肺の状態を引き起こす可能性がある。微粉末の吸入や皮膚・目への接触を防ぐため、取り扱い上の注意が推奨される。適切なPPEを使用すべきである。
アルファ、ガンマ、デルタアルミナの違いは何ですか？
アルファアルミナは、六方晶構造を持つ最も安定した結晶形である。高い硬度と強度を持つ。ガンマアルミナは立方晶構造で表面積が大きく、触媒や吸着剤として使用される。デルタアルミナは、アルファアルミナとは異なる正方晶構造を持ち、密度が低い。
アルミナ粉末はどのようにして作られるのか？
アルミナ粉末は、消化、清澄、沈殿、脱炭酸、粉砕などの工程を含むベイヤープロセスによってボーキサイト鉱石から製造される。粉末の特性は、最終的な結晶構造を決定する処理条件と温度に左右される。
アルミナ粉末の粒度範囲は？
アルミナ粉末の粒径は、1ミクロン以下から100ミクロン以上まである。100nm以下の超微粒子アルミナもナノスケールパウダーとして製造される。用途によって必要とされる粒度分布や平均粒径は異なります。
アルミナパウダーの価格は何で決まるのか？
純度、粒子径、表面積、需給関係、原料コスト、製造コスト、研究開発投資、輸送コストが、アルミナパウダーの価格設定に影響を与える主な要因である。高純度99.99%アルミナパウダーは、低純度グレードよりもかなり高い。
アルミナは環境に優しいのか？
アルミナは環境に安全な素材と考えられている。毒性がなく、リサイクル可能で、有害な副産物を生成しない。しかし、製造時や取り扱い時のアルミナ粉塵の排出や廃棄物の発生を最小限に抑える努力が必要である。
アルミニウムとアルミナの違いは何ですか？
アルミニウムは金属であるのに対し、アルミナはアルミニウムと酸素からなるセラミック材料で、化学式はAl2O3である。アルミニウムは銀色の外観をしているのに対し、アルミナは白い粉末である。
アルミナは自然界に存在するのか？
アルミナはコランダムという鉱物として自然に産出する。ルビーとサファイアはコランダムの変種である。エメリーはコランダムと磁鉄鉱の天然混合物で、研磨剤として使用される。しかし、市販のアルミナ粉末は合成的に製造されたものである。
要約すると、アルミナ粉末は多くの産業や用途で多様な用途を持つ万能セラミック材料である。高温安定性、硬度、耐摩耗性、電気絶縁性、生体不活性などの特性を備え、さまざまな製品やプロセスに有用です。しかし、脆性、化学的純度、微細構造などの要素は、意図する用途に適したアルミナ粉末の種類を選択する際に慎重に考慮する必要があります。
