ความแตกต่างระหว่างอลูมินาเผาและอลูมินาที่เปิดใช้งาน

ในอุตสาหกรรมวัสดุทนไฟ คำว่า "อลูมินาเผา" และ "อลูมินากัมมันต์" เป็นคำศัพท์ที่แพร่หลาย เนื่องจากกลายเป็นวัตถุดิบสังเคราะห์ที่สำคัญสำหรับวัสดุทนไฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวัสดุทนไฟเสาหินประสิทธิภาพสูงบางประเภท- อย่างไรก็ตาม มีความคลุมเครือเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างทั้งสองและคำศัพท์เฉพาะทางนั้นเหมาะสมหรือไม่

อันดับแรก สิ่งสำคัญคือต้องชี้แจงให้ชัดเจนว่าอลูมินาเผาแบบใดที่ใช้ในวัสดุทนไฟ เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการเผาอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์หรืออลูมินาอุตสาหกรรมที่อุณหภูมิหนึ่ง โดยแปลงบางส่วนหรือเกือบทั้งหมดให้เป็น -Al₂O₃- การเผาหมายถึงการให้ความร้อนแก่วัสดุที่อุณหภูมิที่กำหนดเพื่อทำให้เกิดปฏิกิริยาการสลายตัว ส่งผลให้สูญเสียน้ำจากการตกผลึกหรือส่วนประกอบที่ระเหยได้ กล่าวอย่างกว้างๆ อะลูมิเนียมออกไซด์ใดๆ ที่ได้รับจากการให้ความร้อนอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เพื่อกำจัดน้ำที่ตกผลึก แม้ว่าจะอยู่ในสถานะเปลี่ยนผ่านก่อนที่จะมีความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์มากที่สุด -Al₂O₃เช่น -อัล₂O₃หรือ θ-อัล₂O₃ถือเป็นอลูมินาเผาหรือที่เรียกกันทั่วไปว่าอลูมินาอุตสาหกรรมหรืออลูมินาเชิงพาณิชย์

คำว่า "อลูมินาที่เปิดใช้งาน" มีความหมายสองประการ อลูมินาที่ใช้ในงานที่ไม่ทนไฟ- เช่น สารดูดความชื้น ตัวดูดซับ และตัวเร่งปฏิกิริยา มักเรียกกันโดยเฉพาะเจาะจงว่า "อลูมินากัมมันต์" วัสดุแข็งที่มีรูพรุนและกระจายตัวสูงนี้มีพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ พื้นผิวที่มีรูพรุนขนาดเล็กมีคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับการเร่งปฏิกิริยา เช่น การดูดซับ กิจกรรมของพื้นผิว และความเสถียรทางความร้อนที่ดีเยี่ยม ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวรองรับตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาเคมี โดยทั่วไปแล้ว อลูมินากัมมันต์ประเภทนี้จะผลิตจากวัตถุดิบสองประเภท: -Al₂O₃ ซึ่งได้มาจากการให้ความร้อนและการทำให้ไซต์กิบบ์หรือไบเออร์ไรต์แห้ง อีกประเภทหนึ่งคือโบเอไมต์หลอก-ที่ผลิตจากอะลูมิเนต เกลืออะลูมิเนียม หรือทั้งสองอย่าง เห็นได้ชัดว่าอลูมินากัมมันต์ประเภทนี้ไม่เหมาะสำหรับใช้ในวัสดุทนไฟ อลูมินาที่เปิดใช้งานสำหรับวัสดุทนไฟต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้:

1) เผาอลูมินาโดยมี -Al₂O₃ เป็นเฟสผลึกหลัก

2) มีขนาดผลึกปฐมภูมิลงไปถึงระดับซับไมครอน

3) มีสัณฐานวิทยาของเมล็ดพืชและการกระจายขนาดที่เอื้อต่อการบรรจุปิด

คำนี้ริเริ่มโดย Almatis ซึ่งย่อมาจากอลูมินาที่เกิดปฏิกิริยา จุดเด่นของมันคือความสามารถในการควบคุมการกระจายขนาดอนุภาคภายในช่วงซับไมครอนและความสามารถในการเผาผนึกที่ได้รับการปรับปรุง กิจกรรมของมันวัดได้จากความสามารถในการเผาผนึก: ผงอลูมินาเนื้อละเอียดพิเศษจะถูกอัดลงในเม็ดและเผาที่อุณหภูมิที่กำหนด เช่น 1540 องศา เป็นระยะเวลาหนึ่ง ยิ่งความหนาแน่นรวมของตัวเผาผนึกอลูมินาที่ได้เข้าใกล้ความหนาแน่นตามทฤษฎีของ -Al₂O₃ มากเท่าใด กิจกรรมก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ในญี่ปุ่น อลูมินากัมมันต์เรียกง่ายๆ ว่า "อลูมินาเผาแบบง่าย-" -ที่เรียกว่าอลูมินากัมมันต์นั้นเป็นเพียงอลูมินาเผาชนิดหนึ่งที่มีผลึกเล็กกว่าวัตถุดิบที่มีจำหน่ายในท้องตลาด ทำให้ง่ายต่อการเผา

แน่นอนว่า ยิ่งขนาดผลึกปฐมภูมิของอลูมินาเผาที่ใช้ในวัสดุทนไฟมีขนาดเล็กลง พื้นที่ผิวจำเพาะก็จะยิ่งสูงขึ้น และกิจกรรมการเผาผนึกก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย หลังจากการเจียรอย่างละเอียดเพื่อแยกมวลที่เกาะเป็นก้อนแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางค่ามัธยฐานสามารถใช้เพื่อกำหนดลักษณะขนาดผลึกปฐมภูมิได้ ตัวอย่างเช่น เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย (D50) ของอะลูมินากัมมันต์ CT3000SG, RG4000 และ CL370 ของ Almatis โดยทั่วไปคือ 0.5μm, 0.6μm และ 2.5μm ตามลำดับ ในทางตรงกันข้าม ค่า D50 โดยทั่วไปของอลูมินาเผาแบบธรรมดามักจะสูงกว่า 3μm

คำว่า "กิจกรรม" เป็นคำที่เกี่ยวข้อง ปัจจุบัน ยังไม่มีขีดจำกัดบนที่ยอมรับในระดับสากลสำหรับขนาดอนุภาคที่มีคุณสมบัติเป็น "ใช้งานอยู่" และการประเมินส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับเกณฑ์เชิงคุณภาพหรือกึ่ง-เชิงปริมาณ ความสามารถในการเผาผนึกขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ รวมถึงพื้นที่ผิวจำเพาะ เส้นผ่านศูนย์กลางมัธยฐาน รูปร่างของอนุภาค และการกระจายขนาดอนุภาค และไม่ควรตัดสินจากขนาดอนุภาคเพียงอย่างเดียว เมื่อพูดถึงผงไมโคร -Al₂O₃ ดูเหมือนว่าอุตสาหกรรมจะคุ้นเคยกับการตีความอลูมินาที่ผ่านการเผาแล้วว่าเป็นไม่ใช้งาน ซึ่งหมายความว่ามีการเผาที่อุณหภูมิสูงกว่าและมีขนาดผลึกที่ใหญ่กว่า อย่างไรก็ตาม การใช้คำโดยรวมว่า "อลูมินาที่ผ่านการเผา" เพื่ออ้างถึงส่วนเฉพาะของอลูมินา ในขณะที่การเรียกอีกส่วนหนึ่งว่า "อลูมินาที่กระตุ้นแล้ว" นั้นไม่ได้เข้มงวดหรือเป็นวิทยาศาสตร์แต่อย่างใด ควรใช้พารามิเตอร์ทางเทคนิคเพื่อระบุลักษณะการออกฤทธิ์และคุณสมบัติอื่นๆ ของผงไมโครอลูมินา