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氧化铝(是什么,物化性质,是如何产生的,应用)

Release Time:2021-04-09

氧化铝是什么?
氧化铝,通常称为三氧化二铝Al2O3),是一种惰性,无味的白色无定形材料,通常用于工业陶瓷中。由于其卓越的性能,氧化铝为许多延长寿命和改善社会的用途做出了贡献,它被广泛用于医疗领域和现代战争。氧化铝是一种热不稳定且不溶的化合物,它天然存在于各种矿物中,例如刚玉,氧化物的结晶变体和铝土矿,铝土矿被认为是其主要的铝矿石。氧化铝是白色无味的结晶性粉末,不溶于水,性质(物理和化学性质)根据制备方法而有所不同,不同的方法会产生不同的晶体修饰。它本质上是两性的,可用于各种化学,工业和商业应用,它是食品接触物质中使用的间接添加剂。

氧化铝物化性质
氧化铝的化学式 2Al.3O
氧化铝的分子量 101.961g/mol
氧化铝的密度 3.95 g/cm3
氧化铝的熔点 2072 °C (3762 °F; 2345 K)
氧化铝的沸点 2977 °C (5391 °F; 3250 K)
氧化铝的外观 白色无味的结晶性粉末
氧化铝的溶解性 不溶于水,在无机酸和强碱中难溶

氧化铝是如何产生的?
氧化铝通常通过拜耳法生产,这意味着精炼铝土矿以生产氧化铝。 以下可逆化学方程式描述了拜耳法的基础:
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这个过程开始于干燥粉碎和洗涤的铝土矿,铝土矿通常含有30-55%的Al2O3 。铝土矿溶解在苛性钠中形成浆液,加热到约230-520°F(110-270°C)的温度。然后过滤该混合物以除去称为“红泥”杂质的残留物。然后将过滤后的氧化铝溶液(氢氧化铝)转移或泵入沉淀池,在其中冷却并开始播种。这些晶种刺激了沉淀过程,从而形成了固体氢氧化铝晶体。除去所有沉淀在罐底部的氢氧化铝。将剩余的苛性钠从氢氧化铝中冲洗掉,氢氧化铝经过各种程度的过滤。 最后,将其加热以完全去除多余的水。 经过冷却阶段后,产生白色细粉。

氧化铝应用
产生的大多数氧化铝用于形成铝金属。氧气通常会在与金属铝反应时催化腐蚀。但是,当与氧结合形成氧化铝时,会形成保护涂层并阻止进一步的氧化。这增加了强度,并使材料不易变质。使用氧化铝的行业包括:
医疗行业
由于氧化铝的硬度,生物惰性和化学特性,它是用于髋关节置换术(假肢,仿生植入物,假眼替代物,组织增强材料,牙冠,基台,牙桥和其他牙科植入物)的轴承的首选材料。它也用于实验室设备和工具,如坩埚,熔炉和其他实验室器具。
军事和防护装备
氧化铝的强度和轻质特性有助于增强护甲,例如胸甲,以及汽车和飞机的装甲,这是其最大的市场。氧化铝还用于合成蓝宝石防弹窗和防弹系统。
电气电子行业
它的高熔点和高沸点,以及出色的耐热性,使氧化铝成为高温炉绝缘体和电绝缘体的理想材料。氧化铝膜也是微芯片行业中至关重要的组件。它的其他一些用途包括火花塞绝缘子,微电基板和绝缘散热器。
宝石行业
氧化铝是形成红宝石和蓝宝石的重要元素。它的结晶形式刚玉是这些珍贵宝石的基本元素。红宝石的深红色归功于铬杂质,而蓝宝石的痕迹在于铁和钛。
工业应用
由于氧化铝是化学惰性的,因此可以用作塑料,砖和其他重质粘土制品(如窑炉)的填料。由于其极高的强度和硬度,它通常用作砂纸的磨料。它也是工业钻石的经济替代品。氧化铝也用于生产管道部件,例如弯头,三通,直管,水力旋流器,减压器,喷嘴和阀门。其他应用包括生产各种加工工具,切削工具,热电偶护套,耐磨泵叶轮和挡板。

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