Weißes Aluminiumoxid ist ein hochreines, synthetisches Mineral, das in der Keramikindustrie wegen seiner außergewöhnlichen Härte, chemischen Inertheit und thermischen Stabilität geschätzt wird.
| Typische chemische Zusammensetzung | |
| AL2O3 | 99,3 % min |
| SiO2 | 0,06 % |
| Na2O | 0,3 % max |
| Fe2O3 | 0,05 % max |
| Hoch | 0,04 % max |
| MgO | 0,01 % max |
| K2O | 0,02#max |
| Typische physikalische Eigenschaften | |
| Härte: | Mohshärte: 9,0 |
| Maximale Betriebstemperatur: | 1900 ℃ |
| Schmelzpunkt: | 2250 ℃ |
| Spezifisches Gewicht: | 3,95 g/cm³ |
| Volumendichte | 3,6 g/cm³ |
| Schüttdichte (LPD): | 1,75–1,95 g/cm³ |
| Farbe: | Weiß |
| Partikelform: | Angular |
| Verfügbare Größe: | |
| F8# F10# F12# F14# F16# F20# F22# F24# F30# F36# F46# F54# F60# F70# F80# F90# F100# F120# F150# F180# F220# F230 F240 F280 F320 F360 F400 F500 F600 F800 F1000 F1200 F1500 | |
Seine Hauptaufgaben lassen sich in zwei Hauptbereiche unterteilen: 1) Als funktioneller Zusatzstoff in Keramikmassen und Glasuren und 2) als wichtiges Schleifmittel für die Verarbeitung und Veredelung von Keramikprodukten.
1. Als funktioneller Zusatzstoff in Keramikmassen und Glasuren
In dieser Funktion wird weißes Aluminiumoxid in die Keramikformulierung selbst eingearbeitet, wo es als multifunktionaler Leistungsverstärker wirkt.
| Anwendungsgebiet | Hauptfunktion | Vorteile und Details |
|---|---|---|
| Verstärkungsfüllstoff | Erhöhung der mechanischen Festigkeit | Weiße Aluminiumoxidpartikel wirken als Verstärkungsmittel und bilden einen Verbundwerkstoff. Sie hemmen die Rissausbreitung und erhöhen so die Biegefestigkeit und Abriebfestigkeit des fertigen Keramikprodukts deutlich. |
| Verschleißfeste Keramik | Härte und Verschleißfestigkeit verbessern | Dies ist entscheidend für Keramiken, die in anspruchsvollen Anwendungen wie Industrieauskleidungen, Düsen, Schneidwerkzeugen und Fliesen in stark frequentierten Bereichen eingesetzt werden. Weißes Aluminiumoxid verlängert die Lebensdauer des Produkts unter abrasiven Bedingungen drastisch. |
| Feuerfeste Keramik | Verbesserung der thermischen Stabilität | Aufgrund seines sehr hohen Schmelzpunktes (ca. 2050 °C) wird weißes Aluminiumoxid feuerfesten Steinen, Ofenmöbeln (Regalen, Stützen) und Tiegeln zugesetzt. Es verbessert die Temperaturwechselbeständigkeit (Beständigkeit gegen Rissbildung durch schnelle Temperaturänderungen) und erhöht den pyrometrischen Kegeläquivalentwert (PCE) , wodurch das feuerfeste Material höheren Temperaturen standhält. |
| Technische Keramik | Wärmeausdehnung kontrollieren & Isolierung | Bei hochentwickelten technischen Keramiken (z. B. Substraten für Elektronik, Isolatoren) sind der kontrollierte Wärmeausdehnungskoeffizient und die hervorragenden elektrischen Isolationseigenschaften von weißem Aluminiumoxid entscheidend für Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit. |
| Glasur- und Engobe-Mattierungsmittel | Satin- oder Matt-Oberflächen erzeugen | Fein gemahlenes weißes Aluminiumoxid findet Verwendung in Glasuren und Engoben. Da es in Suspension bleibt und sich nicht vollständig auflöst, streuen die feinen Partikel das Licht und erzeugen so eine erwünschte seidenmatte oder matte Oberflächenstruktur anstelle eines Hochglanzfinishs. |
2. Als Schleifmittel zur Bearbeitung von Keramikprodukten
Dies ist eine sehr weit verbreitete und wichtige Anwendung. Die scharfen, blockartigen Körner von weißem Aluminiumoxid eignen sich ideal zum Formen, Veredeln und Vorbereiten von Keramikoberflächen in verschiedenen Produktionsstadien.
| Anwendungsgebiet | Ablauf und Details |
|---|---|
| Schleifen & Läppen | Präzisionsbearbeitung von technischer Keramik: Mit weißem Aluminiumoxid gebundene Schleifscheiben und Läpppasten werden zur Bearbeitung von Hochleistungskeramiken (z. B. Aluminiumoxid, Zirkonoxid) mit präzisen Abmessungen und engen Toleranzen eingesetzt. Dank seiner Härte ermöglicht es das effektive Bearbeiten dieser zähen Werkstoffe. |
| Abrasives Strahlen (Sandstrahlen) | Oberflächenvorbereitung: Dient zum Reinigen und Aufrauen der Oberfläche von Keramikfliesen, Sanitärkeramik oder technischen Bauteilen vor dem Kleben, Lackieren oder Beschichten. Dadurch entsteht ein Haftgrund, der eine optimale Haftung gewährleistet. Es eignet sich auch zur Erzeugung dekorativer Ätzungen oder matter Oberflächen. |
| Polieren | Erzielung eines Hochglanzfinishs: Während für das Grobpolieren härtere Schleifmittel wie Diamant verwendet werden, eignen sich sehr feine Körnungen von weißem Aluminiumoxid in Polierpasten hervorragend für die abschließenden Läpp- und Poliervorgänge , um eine spiegelähnliche Oberfläche auf Keramiksubstraten, Isolatoren und Dekorationsgegenständen zu erzielen. |
| Trommelpolieren und Entgraten | Kantenglättung: In der Massenproduktion werden Keramikbauteile in Vibrations- oder Rotationstrommeln mit weißem Aluminiumoxid-Schleifmittel gegeben. Durch dieses Verfahren werden scharfe Kanten glatt entfernt ( Entgraten ) und die Oberflächengüte verbessert. |
Haupteigenschaften von weißem Aluminiumoxid
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Hohe Härte (9 auf der Mohs-Skala): Härter als die meisten keramischen Werkstoffe selbst, wodurch es sich gut zum Schleifen und Verstärken eignet.
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Hohe Reinheit (>99% Al₂O₃): Der niedrige Eisen- und Siliziumdioxidgehalt verhindert Verunreinigungen und unerwünschte Farbveränderungen bei weißer oder farbiger Keramik.
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Chemische Inertheit: Reagiert bei hohen Temperaturen nicht mit anderen Keramikkomponenten oder Glasuren und gewährleistet so die Prozessstabilität.
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Hoher Schmelzpunkt (~2050°C): Bleibt auch bei Hochbrand-Keramikprozessen stabil und fest.
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Kontrollierte Partikelgröße: Erhältlich in einer breiten Palette präzise abgestufter Korngrößen (von groben Körnern wie F24 bis hin zu feinen Pulvern wie F1000), was eine maßgeschneiderte Leistung sowohl in additiven als auch in abrasiven Rollen ermöglicht.
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Gute Temperaturwechselbeständigkeit: Eignet sich gut für die schnellen Aufheiz- und Abkühlzyklen, die typisch für Keramiköfen sind.