1. Роль белого оксида алюминия в пенокерамике
Пенокерамика представляет собой высокопористую губчатую структуру, используемую в основном в качестве фильтров для расплавленных металлов (например, алюминия, железа, стали, меди). Основным сырьем, или заполнителем , образующим керамический каркас этого фильтра, является белый оксид алюминия.
Его функция — создание жесткой трехмерной сети, которая:
-
Физически улавливает неметаллические включения (шлак, оксиды).
-
Химически поглощает мелкие примеси через свою поверхность.
-
Выдерживает экстремальные термические удары при погружении в расплавленный металл.
-
Противостоит эрозии и растворению расплавленным металлом.
2. Почему белый оксид алюминия является предпочтительным выбором
По сравнению с другими материалами, такими как коричневый электрокорунд или карбид кремния, белый оксид алюминия обеспечивает превосходное сочетание свойств для этого критического применения:
| Свойство | Почему это важно для пенокерамики | Чем хорош белый глинозем |
|---|---|---|
| Высокая чистота | Примеси могут загрязнять расплавленный металл. | Содержание Al₂O₃ > 99,5% . Очень низкое содержание кремнезёма (SiO₂), оксида железа (Fe₂O₃) и других примесей. |
| Высокая огнеупорность | Должен оставаться твердым и стабильным в расплавленном металле (например, алюминий ~660°C, железо ~1500°C). | Чрезвычайно высокая температура плавления ( ~2050°C ). |
| Отличная химическая инертность | Не должен вступать в реакцию с фильтруемым расплавленным металлом. | Высокая стабильность в расплавленном алюминии и других цветных металлах. |
| Хорошая стойкость к тепловому удару | Не должен трескаться при погружении в расплавленный металл из помещения, имеющего комнатную температуру. | Его чистая кристаллическая структура обеспечивает хорошую устойчивость к термическим нагрузкам. |
| Контролируемый размер частиц | Определяет вязкость суспензии, толщину покрытия и конечную прочность фильтра. | Доступно с точно отсортированным распределением размеров частиц. |
3. Основные характеристики пороха
Порошок оксида алюминия не имеет единого размера, а представляет собой тщательно отсортированное распределение частиц для обеспечения оптимальных свойств конечного продукта.
- Чистота: > 99,5% Al₂O₃ — стандарт. Это сводит к минимуму образование низкотемпературных стекловидных фаз, ослабляющих структуру керамики при высоких температурах.
- Распределение размеров частиц: Типичная смесь может включать:
- Крупные зерна: от -40 до -200 меш (например, 100–400 микрон). Они образуют основной структурный каркас.
- Мелкая мука: -325 меш (<44 мкм). Эти мелкие частицы заполняют промежутки между крупными зернами, способствуя уплотнению при спекании и повышая окончательную прочность фильтра.
- Химия: Низкое содержание соды (Na₂O) имеет решающее значение, поскольку она действует как флюс и серьезно ухудшает высокотемпературные свойства.