Častice bieleho korundu, známe pre svoju vysokú tvrdosť, vynikajúcu chemickú stabilitu a odolnosť proti opotrebeniu, sa široko používajú v rôznych odvetviach, ako sú abrazívy, žiaruvzdornosť a elektronika. Ako popredný dodávateľ bielych častíc korundum často dostávam otázky o tom, ako tieto častice reagujú s rôznymi chemikáliami. V tomto blogovom príspevku preskúmam chemickú reaktivitu častíc bieleho korundu s niekoľkými bežnými chemikáliami a diskutujem o dôsledkoch pre rôzne aplikácie.
Chemické zloženie a štruktúra bieleho korundu
Biele korundum sa primárne skladá z oxidu hlinitého (al₂o₃), pričom čistota sa zvyčajne presahuje 99%. Jeho kryštálová štruktúra je šesťuholníková mriežka zabalená, ktorá prispieva k jej vysokej tvrdosti (MOHS tvrdosť 9) a chemickej stabilite. Silné kovalentné väzby medzi hliníkmi a atómami kyslíka robia biele korundum odolné voči mnohým chemickým útokom za normálnych podmienok.
Reakcia s kyselinami
Kyselina chlorovodíková (HCL)
Pri teplote miestnosti vykazujú biele častice korundum veľmi nízku reaktivitu s kyselinou chlorovodíkovou. Silné kovalentné väzby v al₂o₃ bránia, aby ich kyselina ľahko prerušila. Avšak pri podmienkach vysokej teploty a vysokého tlaku môže dôjsť k pomalej reakcii. Reakčná rovnica je nasledovná:
Al₂o₃ + 6HCl → 2Alcl₃ + 3H₂o
Táto reakcia má vo väčšine priemyselných aplikácií obmedzený praktický význam, pretože požadované podmienky sú extrémne. V abrazívnych aplikáciách prítomnosť kyseliny chlorovodíkovej v normálnom pracovnom prostredí nespôsobí výrazné poškodenie brúsení bielych korundum.
Kyselina sírová (H₂so₄)
Podobne ako v prípade kyseliny chlorovodíkovej, biele korundum má pri teplote miestnosti nízku reaktivitu s kyselinou sírovou. Pri zvýšených teplotách sa môže uskutočniť reakcia:
Al₂o₃ + 3H₂so → al₂ (So₄) ₃ + 3H₂o
Táto reakcia sa s väčšou pravdepodobnosťou vyskytuje v koncentrovanej kyseline sírovej pri vysokých teplotách. Pri výrobe refrakkórií, kde sa často používa biele korundum, by sa mal brať do úvahy potenciálny kontakt s kyselinou sírovou, najmä v prostrediach, ako sú chemické rastliny, kde sa môže vyskytovať kyselina sírová.
Reakcia so základňami
Hydroxid sodný (NaOH)
Častice bieleho korundum môžu reagovať s hydroxidom sodným, najmä pri vysokých teplotách. Reakčná rovnica je:
Al₂o₃ + 2naoh + 3H₂o → 2na [AL (OH) ₄]
Táto reakcia je dôležitá pri produkcii niektorých zlúčenín obsahujúcich hliník. V refraktérnych aplikáciách by sa malo vyhnúť kontaktu so silnými alkalickými látkami, ako je hydroxid sodný, pretože môže v priebehu času spôsobiť degradáciu bielych materiálov korundum.
Reakcia s oxidačnými činidlami
Peroxid vodíka (H₂o₂)
Za normálnych podmienok biely korund nereaguje s peroxidom vodíka. Peroxid vodíka je mierne oxidačné činidlo a chemická stabilita bieleho korundu zabraňuje akejkoľvek významnej interakcii. Avšak v niektorých vysokých energiách alebo katalytických prostrediach môže existovať niektoré veľmi malé účinky súvisiace s povrchom, ale nie sú dobre - študované a vo väčšine aplikácií sú vo všeobecnosti zanedbateľné.
Reakcia s redukčnými činidlami
Uhlík (c)
Pri vysokých teplotách (zvyčajne nad 1800 ° C) môže biely korund reagovať s uhlíkom. Reakcia je nasledovná:
3c + al₂o₃ → 2AL + 3Co
Táto reakcia sa používa pri výrobe hliníkového kovu prostredníctvom procesu redukcie karbotermálnej redukcie. V refraktérnych aplikáciách je potrebné starostlivo kontrolovať prítomnosť materiálov obsahujúcich uhlík pri vysokých teplotách, aby sa zabránilo tomu, aby sa táto reakcia vyskytla, pretože môže viesť k degradácii refraktérnych materiálov.
Dôsledky pre rôzne aplikácie
Abrazívne aplikácie
V abrazívnych aplikáciách je hlavnou výhodou chemická stabilita bieleho korundu. Či už sa používa v brúsnych kolesách, brúsnom papieri alebo otryskaní, nízka reaktivita s väčšinou chemikálií zaisťuje dlhý - trvalý a efektívny abrazívny výkon. Napríklad, keď sa používajú pri mokrých mlečných operáciách, kde sa môžu používať chladiče na báze vody, častice bieleho korundum nereagujú s chladiacou kvapalinou, udržiavajú ich tvar a rezaciu schopnosť.
Refraktérne aplikácie
V žiaruvzdorných aplikáciách je potrebné starostlivo zvážiť reaktivitu bieleho korundu s kyselinami, základňami a redukčnými činidlami. Napríklad pri výstelke pece, ak sa pec používa na spracovanie materiálov, ktoré môžu generovať kyslé alebo alkalické plyny, by mal byť výber refrakkórií na báze bieleho korundum založený na ich odolnosti voči týmto chemickým prostredím.
Elektronické aplikácie
V elektronike sa biele korundum často používa ako materiál substrátu. Jeho chemická stabilita je rozhodujúca pre zabránenie akýchkoľvek chemických reakcií, ktoré by mohli ovplyvniť výkon elektronických komponentov. Napríklad pri výrobe polovodičov nízka reaktivita bieleho korundum zaisťuje, že počas výrobného procesu nekontaminuje polovodičové materiály.
Súvisiace výrobky v našom katalógu
Ako dodávateľ bielych častíc korundum ponúkame aj celý rad súvisiacich výrobkov. NášPrvotriedne hnedé korundumje vysokokvalitný abrazívny materiál s rôznymi vlastnosťami v porovnaní s bielym korundom. Má mierne nižšiu čistotu, ale v niektorých aplikáciách je efektívnejšia.
Poskytujeme tiežHnedý mikro prášokaMikroflexný prášok. Tieto mikro -prášky sa používajú v presných mlečných a leštiacich aplikáciách, kde veľkosť častíc a chemická stabilita sú kritickými faktormi.
Kontaktujte nás, aby ste si mohli kúpiť a diskutovať
Ak vás zaujíma naše biele častice Corundum alebo súvisiace produkty, vítame vás, že nás kontaktujete a pre ďalšiu diskusiu. Či už máte špecifické požiadavky na chemickú reaktivitu, veľkosť častíc alebo scenáre aplikácií, náš tím odborníkov je pripravený vám pomôcť. Môžeme poskytnúť vzorky na testovanie a podrobnú technickú podporu, aby sme zaistili, že naše výrobky vyhovujú vašim potrebám.
Odkazy
- „Úvod do keramiky“ od WD Kingery, HK Bowen a Dr. Uhlmann.
- „Príručka refraktórnej príručky“ upravená spoločnosťou RC Mechanical a RN Schmitt.
- „Abrazívna technológia“ od RL Jackson.