يتميز الكوراندوم الأبيض (α-ألومينا) بنطاق واسع من التطبيقات في مجال السيراميك الوظيفي، بفضل درجة انصهاره العالية وصلابته العالية وثباته الكيميائي الممتاز وخصائصه العازلة. فيما يلي تحليل لاتجاهات تطبيقه ومزاياه المحددة:
1. سيراميك الإلكترونيات
، الركائز ومواد التغليف.
يُستخدم الكوراندوم الأبيض في تصنيع الركائز الخزفية (مثل سيراميك Al₂O₃ الذي يحتوي على نسبة Al₂O₃ تتراوح بين 96% و99.6%) للأجهزة الإلكترونية عالية التردد (مثل مصابيح LED وأجهزة الميكروويف). بفضل موصليته الحرارية العالية (حوالي 30 واط/متر·كلفن) وفقدها العازل المنخفض، فهو مناسب لنقل الإشارات عالية التردد.
المكونات العازلة
تستخدم مفاتيح الجهد العالي وحلقات عزل الأنابيب المفرغة وما إلى ذلك مقاومتها العالية (>10¹⁴ Ω·cm) ومقاومة القوس الكهربائي.
المزايا: نقاء عالي (محتوى Na₂O <0.1%)، وتجنب تدهور الأداء الكهربائي الناجم عن الشوائب.
2. الأختام الميكانيكية والمحامل المصنوعة من السيراميك المقاوم للتآكل
تجعل صلابة (HV~2200) ومقاومة التآكل لسيراميك كوروندوم الأبيض مناسبة للبيئات القاسية مثل المضخات الكيميائية والمحامل عالية السرعة، كما أن عمر خدمتها أطول من عمر المواد المعدنية بمقدار 5~10 مرات.
طلاء مقاوم للتآكل
يتم تطبيق مسحوق الكوراندوم الأبيض على سطح المعدن عن طريق الرش البلازمي لتعزيز مقاومة التآكل.
المزايا: مقاومة التآكل (مقاومة الأحماض والقلويات) أفضل من كربيد السيليكون ونتريد السيليكون.
3. أنبوب حماية الحرارة وبطانة الفرن من السيراميك عالي الحرارة
يمكن أن يتحمل الكوراندوم الأبيض 1800 درجة مئوية لفترة طويلة (2000 درجة مئوية لفترة قصيرة) ويُستخدم لحماية عناصر قياس درجة حرارة الفرن عالية الحرارة أو بطانة فرن التلبيد.
المواد المقاومة للحرارة
كمادة مضافة لتحسين مقاومة الصدمات الحرارية وقوة المواد المقاومة للحرارة الأخرى.
المزايا: معامل التمدد الحراري المنخفض (8×10⁻⁶/℃) ومقاومة جيدة للصدمات الحرارية.
4. السيراميك الحيوي
لزراعة الأسنان والعظام
يتم استخدام أكسيد الألمونيوم الأبيض عالي النقاء (مثل 99.5% Al₂O₃) في المفاصل الاصطناعية وزراعة الأسنان، مع توافق حيوي ممتاز وعدم الرفض.
المزايا: تشطيب سطحي عالي (Ra<0.02μm)، مما يقلل من تلف الأنسجة بسبب احتكاك الأنسجة.
5. السيراميك البصري والشفاف
أنابيب مصابيح الصوديوم عالية الضغط
تستخدم سيراميك الألومينا الشفاف (نفاذية> 95٪) للإضاءة عالية السطوع ومقاومة للتآكل الناتج عن بخار الصوديوم في درجات الحرارة العالية.
مواد نوافذ الليزر
تتمتع سيراميك كوروندوم الأبيض بنفاذية جيدة للضوء في نطاقات الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء.
العمليات الرئيسية: هناك حاجة إلى مساحيق فائقة الدقة (حجم الجسيمات <0.1 ميكرومتر) والتلبيد بالتفريغ للحصول على كثافة عالية.
6. سيراميك المستشعر
مصفوفة مستشعر الغاز/الرطوبة
يتم استخدام سيراميك كوراندوم الأبيض المسامي كحاملات لتحميل المواد الحساسة (مثل ZnO وSnO₂)، والاستفادة من ثباتها ومساحتها السطحية العالية.
المزايا: الخمول الكيميائي، وتجنب التفاعل بين المصفوفة والمواد الحساسة.
7. تطبيقات وظيفية أخرى يتم استخدام
حامل المحفز
Al₂O₃ المسامي ذو مساحة السطح النوعية العالية في تنقية عوادم السيارات (مثل المحفز ثلاثي الاتجاهات).
مادة الحماية للصناعة النووية
تمتص الإشعاع النيوتروني ومقاومة للإشعاع بدرجات الحرارة العالية.
نقاط رئيسية في العملية
تحضير المسحوق: من الضروري التحكم في تحول بلورة α-Al₂O₃ (عادة ما يتم الحصول عليها عن طريق تكليس هيدروكسيد الألومنيوم أو كبريتات الألومنيوم).
مساعد التلبيد: أضف MgO (0.1%~0.5%) لمنع نمو الحبوب غير الطبيعي وتحسين الكثافة.
تكنولوجيا القولبة: الضغط الجاف، أو الضغط المتساوي القياس، أو القولبة بالحقن، يتم اختيارها وفقًا لتعقيد المكون.