Dymovaný oxid hlinitý (Oxid hlinitý): Architektúra nanoúrovní a multifunkčné aplikácie keramického materiálu s vysokou povrchovou plochou v prášku gama oxidu hlinitého

1. Syntéza, Rámec, a základné vlastnosti dymového oxidu hlinitého

1.1 Výrobný mechanizmus a tvorba aerosólovej fázy

(Dymovaný oxid hlinitý)

Mikronizovaný oxid hlinitý, tiež označovaný ako pyrogénny oxid hlinitý, je vysoko čistý, nanoštruktúrovaná forma ľahkého oxidu hlinitého (Al ₂ O SIX) vytvorený procesom syntézy v parnej fáze pri vysokej teplote.

Na rozdiel od konvenčne kalcinovaných alebo zrážaných oxidov hlinitých, dymový oxid hlinitý vzniká v plameňovom reaktore, kde sú prekurzory obsahujúce hliník– typicky ľahký chlorid hlinitý (AlCl štyri) alebo organohlinité látky– sa zapália vo vodíkovo-kyslíkovom plameni pri teplotách, ktoré presahujú 1500 °C.

V tejto drsnej atmosfére, prekurzor prchá a podlieha hydrolýze alebo oxidácii za vzniku ľahkých pár oxidu hlinitého, ktorý sa pri ochladzovaní plynu rýchlo nukleuje priamo na kľúčové nanočastice.

Tieto vznikajúce častice sa zrážajú a spájajú sa v plynovej fáze, tvoriace reťazovité akumulácie navzájom spojené pevnými kovalentnými väzbami, čo vedie k vysoko poréznej, trojrozmerná sieťová štruktúra.

Celý proces prebieha v priebehu milisekúnd, produkovať pokutu, príjemný prášok s výnimočnou čistotou (často > 99.8% Al ₂ O PÄŤ) a okrajové iónové kontaminácie, vďaka tomu je ideálny pre vysokovýkonné priemyselné a elektronické aplikácie.

Výsledný produkt sa izoluje čistením, všeobecne využívajúce filtre zo spekanej ocele alebo keramické filtre, a potom deaglomerované v rôznej miere v závislosti od zamýšľanej aplikácie.

1.2 Morfológia nanometrov a chémia povrchov

Definujúce vlastnosti dymového oxidu hlinitého závisia od jeho štýlu nanometrov a vysokého konkrétneho povrchu, ktorá sa zvyčajne líši od 50 do 400 m²/g, v závislosti od výrobných podmienok.

Rozmery primárnych fragmentov sú zvyčajne medzi nimi 5 a 50 nanometrov, a vďaka mechanizmu plameňovej syntézy, tieto bity sú amorfné alebo vykazujú prechodnú fázu oxidu hlinitého (ako napríklad γ- alebo 5-Al20 DVA), na rozdiel od termodynamicky bezpečného α-oxidu hlinitého (korund) fázy.

Táto metastabilná štruktúra prispieva k väčšej povrchovej reaktivite a úlohe spekania na rozdiel od kryštalických foriem oxidu hlinitého.

Povrchová plocha mikronizovaného oxidu hlinitého je bohatá na hydroxyl (-OH) tímov, ktoré vznikajú hydrolýzou počas syntézy a následným vystavením okolitej vlhkosti.

Tieto hydroxyly na povrchu zohrávajú kľúčovú úlohu pri stanovovaní dispergovateľnosti produktu, citlivosť, a interakcie s organickými a anorganickými matricami.

( Dymovaný oxid hlinitý)

Spoliehanie sa na povrchovú úpravu, dymový oxid hlinitý môže byť hydrofilný alebo hydrofóbny prostredníctvom silanizácie alebo rôznych iných chemických zmien, umožňujúci prispôsobenú kompatibilitu s polymérmi, živice, a rozpúšťadlá.

Vysoká povrchová energia a pórovitosť tiež robia z dymového oxidu hlinitého vynikajúce vyhliadky na adsorpciu, katalýza, a modifikácia reológie.

2. Funkčné úlohy pri kontrole reológie a stabilizácii difúzie

2.1 Tixotropné účinky a systémy proti usadzovaniu

Jednou z technicky najvýznamnejších aplikácií dymového oxidu hlinitého je jeho schopnosť modifikovať reologické rezidenčné vlastnosti kvapalných systémov., konkrétne v povrchových úpravách, lepidlá, atramenty, a kompozitné materiály.

Pri rozptýlení pri zníženom zaťažení (všeobecne 0,5– 5 % hm.), dymový oxid hlinitý tvorí perkolačnú sieť prostredníctvom vodíkových väzieb a van der Waalsových interakcií medzi jej rozvetvenými akumuláciami, prenášanie gélovitej štruktúry do inak nízkoviskóznych kvapalín.

Táto sieť sa zlomí pod úzkosťou zo strihu (napr., počas čistenia zubov, striekanie, alebo miešanie) a reformy, keď sa napätie odstráni, zvyk známy ako tixotropia.

Tixotropia je nevyhnutná na ochranu pred poklesom vo vzpriamených povrchoch, inhibícia usadzovania pigmentu vo farbách, a zachovanie homogenity vo viaczložkových formuláciách v celom skladovacom priestore.

Na rozdiel od mikrónových zahusťovadiel, dymový oxid hlinitý dosahuje tieto účinky bez výrazného zvýšenia všeobecnej viskozity v použitom stave, ochrana spracovateľnosti a najvyššej kvality povrchovej úpravy.

Okrem toho, jeho neprirodzená povaha zaručuje dlhodobú stabilitu oproti mikrobiálnej deštrukcii a tepelnému rozkladu, v extrémnych podmienkach zažiari veľa organických zahusťovadiel.

2.2 Disperzné techniky a optimalizácia kompatibility

Dosiahnutie konzistentnej disperzie dymového oxidu hlinitého je rozhodujúce pre maximalizáciu jeho funkčného výkonu a udržanie sa bez aglomerátových defektov.

Vďaka vysokému povrchovému a medzičasticovému tlaku pevných látok, dymový oxid hlinitý má často tendenciu vytvárať tvrdé aglomeráty, ktoré sa ťažko poškodzujú tradičným miešaním.

Miešanie s vysokým strihom, ultrazvukom, alebo trojvalcové mletie sa bežne používa na deaglomeráciu prášku a jeho integráciu do hostiteľskej matrice.

Povrchovo upravené (hydrofóbne) vlastnosti vykazujú oveľa lepšiu kompatibilitu s nepolárnymi médiami, ako sú epoxidové živice, polyuretány, a silikónové oleje, zníženie výkonu potrebného na difúziu.

V systémoch na báze rozpúšťadiel, výber polarity rozpúšťadla musí byť prispôsobený povrchovej chémii oxidu hlinitého, aby sa zabezpečila určitá zmáčavosť a bezpečnosť.

Správna disperzia nielen zvyšuje reologickú kontrolu, ale tiež zvyšuje mechanickú podporu, optická čistota, a tepelná bezpečnosť v konečnej zmesi.

3. Podpora a praktické vylepšenie zložených produktov

3.1 Mechanické a tepelné vylepšenie budov

Mikronizovaný oxid hlinitý slúži ako multifunkčná prísada do polymérnych a keramických zlúčenín, prispieva k mechanickému spevneniu, tepelná stabilita, a bariérové ​​domy.

Pri dobrom rozptýlení, bity nano veľkosti a ich sieťová štruktúra obmedzujú pohyb polymérneho reťazca, zvýšenie modulu, solídnosť, a odolnosť matrice voči tečeniu.

V epoxidových a silikónových systémoch, dymový oxid hlinitý mierne zlepšuje tepelnú vodivosť a zároveň podstatne zlepšuje rozmerovú bezpečnosť pri tepelnom bicyklovaní.

Jeho vysoká teplota topenia a chemická inertnosť umožňujú kompozitom zachovať si integritu pri zvýšených teplotách, vďaka čomu sú vhodné na digitálne zapuzdrenie, letecké komponenty, a vysokoteplotné tesnenia.

Okrem toho, hrubá sieť tvorená dymovým oxidom hlinitým môže pôsobiť ako prekážka difúzie, zníženie netesností v štruktúre plynov a vlhkosti– prospešné v bezpečnostných obaloch a obaloch produktov.

3.2 Elektrická izolácia a dielektrický výkon

Bez ohľadu na jeho nanoštruktúrovanú morfológiu, dymový oxid hlinitý udržuje výnimočnú elektrickú ochranu domov, najmä ľahkých oxidov hlinitých.

S prevyšujúcim objemovým odporom 10 ¹² Ω · cm a dielektrickú pevnosť niekoľko kV/mm, je široko používaný vo vysokonapäťových izolačných produktoch, vrátane prerušenia káblovej televízie, rozvádzač, a doska plošných spojov (PCB) lamináty.

Pri začlenení priamo do silikónovej gumy alebo epoxidových materiálov, dymový oxid hlinitý nielen spevňuje materiál, ale navyše pomáha rozptyľovať teplo a tlmiť čiastočné výboje, zvýšenie životnosti elektrických izolačných systémov.

V nanodielektrikách, rozhranie medzi časticami dymového oxidu hlinitého a polymérnou matricou hrá zásadnú úlohu pri zachytávaní poskytovateľov nákladov a zmene cirkulácie elektrického poľa, prinášajú zvýšenú odolnosť voči poruchám a minimalizujú dielektrické straty.

Toto rozhranie je kľúčovým zameraním pri vývoji izolačných produktov novej generácie pre výkonovú elektroniku a systémy obnoviteľnej energie..

4. Pokročilé aplikácie v katalýze, Leštenie, a vznikajúce technológie

4.1 Katalytická podpora a citlivosť povrchu

Vysoký povrch a povrchová hrúbka hydroxylovej časti dymového oxidu hlinitého z neho robí účinný nosný produkt pre heterogénne katalyzátory.

Používa sa na rozptýlenie aktívnych druhov ocele, ako je platina, paládium, alebo nikel v reakciách zahŕňajúcich hydrogenáciu, dehydrogenácie, a reformovanie uhľovodíkov.

Prechodné stupne oxidu hlinitého v dymovom oxide hlinitom poskytujú rovnováhu medzi povrchovou úrovňou kyslosti a tepelnou stabilitou, pomáha pri interakciách pevného kovu a nosiča, ktoré zabraňujú spekaniu a zvyšujú katalytickú aktivitu.

V environmentálnej katalýze, Systémy na báze dymového oxidu hlinitého sa využívajú pri odstraňovaní zlúčenín síry z plynu (hydrodesulfurizácia) a pri rozklade nestabilných prírodných látok (VOC).

Jeho schopnosť adsorbovať a aktivovať molekuly na používateľskom rozhraní nanometrov ho stavia ako príťažlivú perspektívu pre zelenú chémiu a udržateľné procesné inžinierstvo..

4.2 Precízne zvýraznenie a povrchová úprava

Mikronizovaný oxid hlinitý, najmä v koloidných alebo submikrónovo spracovaných druhoch, sa používa v presných zjasňujúcich suspenziách pre optické šošovky, polovodičové doštičky, a magnetické úložné priestorové médiá.

Jeho konzistentná veľkosť bitu, regulovaná pevnosť, a chemická inertnosť umožňujú vytvorenie jemného povrchu s minimálnym podpovrchovým poškodením.

V kombinácii s roztokmi s upraveným pH a polymérnymi dispergačnými prostriedkami, Suspenzie na báze dymového oxidu hlinitého dosahujú drsnosť povrchu na úrovni nanometrov, kritické pre vysokovýkonné optické a elektronické prvky.

Vznikajúce aplikácie pozostávajú z chemicko-mechanickej planarizácie (CMP) v inovatívnej výrobe polovodičov, kde sú rozhodujúce presné ceny úberu materiálu a rovnomernosť povrchu.

Minulé konvenčné zvyklosti, dymový oxid hlinitý sa skúma v oblasti skladovania energie, snímacie jednotky, a výrobky spomaľujúce horenie, kde jeho tepelná bezpečnosť a povrchové vlastnosti ponúkajú výrazné výhody.

Na záver, dymový oxid hlinitý predstavuje spojenie inžinierstva nanometrov a užitočnej flexibility.

Od jeho plameňom syntetizovaného pôvodu až po jeho úlohy pri kontrole reológie, kompozitná výstuž, katalýza, a presná výroba, tento vysokovýkonný produkt naďalej umožňuje technológiu v rôznych technických oblastiach.

S rastúcim dopytom po pokrokových produktoch s prispôsobenými povrchovými a objemovými vlastnosťami, dymový oxid hlinitý zostáva dôležitým faktorom umožňujúcim priemysel a elektronické systémy novej generácie.

Poskytovateľ

Spoločnosť Alumina Technology Co., Ltd sa zameriava na výskum a vývoj, výroba a predaj práškového oxidu hlinitého, produkty oxidu hlinitého, téglik z oxidu hlinitého, atď., obsluhu elektroniky, keramika, chemický a iný priemysel. Od svojho založenia v r 2005, spoločnosť sa zaviazala poskytovať zákazníkom tie najlepšie produkty a služby. Ak hľadáte vysokú kvalitu prášok gama oxidu hlinitého, neváhajte nás kontaktovať. ([email protected])
Tagy: Dymovaný oxid hlinitý,oxid hlinitý,použitie práškového oxidu hlinitého

Všetky články a obrázky sú z internetu. Ak existujú nejaké problémy s autorskými právami, kontaktujte nás včas na odstránenie.

Opýtajte sa nás