Giới thiệu, ứng dụng và quy trình sản xuất corundum trắng
Nhôm nung chảy trắng (WFA)là vật liệu mài mòn nhân tạo làm từ bột nhôm công nghiệp làm nguyên liệu chính, được làm nguội và kết tinh sau khi nung chảy hồ quang ở nhiệt độ cao. Thành phần chính của nó là nhôm oxit (Al₂O₃), độ tinh khiết hơn 99%. Nó có màu trắng, cứng, đặc, và có khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn và cách điện tuyệt vời. Đây là một trong những vật liệu mài mòn tiên tiến được sử dụng rộng rãi nhất.
1. Giới thiệu sản phẩm
Corundum trắng là một loại corundum nhân tạo. So với corundum nâu, corundum trắng có hàm lượng tạp chất thấp hơn, độ cứng cao hơn, màu trắng hơn, không có silica tự do và vô hại đối với cơ thể con người. Nó đặc biệt phù hợp cho các quy trình đòi hỏi độ tinh khiết, màu sắc và hiệu suất mài cao. Corundum trắng có độ cứng Mohs lên đến 9.0, chỉ đứng sau kim cương và silicon carbide. Nó có đặc tính tự mài tốt, không dễ bám dính vào bề mặt phôi trong quá trình mài và tản nhiệt nhanh. Nó phù hợp cho cả phương pháp gia công khô và ướt.
2. Ứng dụng chính
Do các tính chất vật lý và hóa học độc đáo, corundum trắng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực cao cấp, bao gồm nhưng không giới hạn ở các khía cạnh sau:
Vật liệu mài mòn và dụng cụ mài
Được sử dụng để sản xuất đá mài gốm, đá mài nhựa, vải nhám, giấy nhám, miếng cọ rửa, bột mài, v.v. Đây là vật liệu mài lý tưởng cho thép cacbon cao, thép hợp kim, thép không gỉ, thủy tinh, gốm sứ và các vật liệu khác.
Phun cát và đánh bóng
Thích hợp để làm sạch bề mặt kim loại, tẩy gỉ, gia cố bề mặt và xử lý mờ. Nhờ độ cứng cao, không độc hại và vô hại, sản phẩm này thường được sử dụng để phun cát và đánh bóng khuôn mẫu chính xác và các sản phẩm thép không gỉ.
Vật liệu chịu lửa
Có thể được sử dụng làm cốt liệu hoặc bột mịn cho gạch chịu lửa tiên tiến, vật liệu đúc và vật liệu đúc. Sản phẩm được sử dụng rộng rãi trong môi trường nhiệt độ cao như thép, lớp lót lò nung kim loại màu, lò nung thủy tinh, v.v.
Ngành công nghiệp điện tử/quang học
Được sử dụng để sản xuất gốm sứ có độ tinh khiết cao, mài kính quang học, đánh bóng đế sapphire LED, làm sạch và mài wafer silicon bán dẫn, v.v. và cần bột corundum trắng siêu mịn có độ tinh khiết cao.
Chất độn chức năng
Được sử dụng trong cao su, nhựa, sơn phủ, men gốm và các ngành công nghiệp khác để cải thiện khả năng chống mài mòn, độ ổn định nhiệt và hiệu suất cách nhiệt của vật liệu.
3. Quy trình sản xuất
Quy trình sản xuất corundum trắng rất nghiêm ngặt và khoa học, chủ yếu bao gồm các bước chính sau:
Chuẩn bị nguyên liệu thô
Chọn bột nhôm công nghiệp có độ tinh khiết cao (Al₂O₃≥99%), sàng lọc và thử nghiệm hóa học nguyên liệu thô để đảm bảo hàm lượng tạp chất cực thấp và kích thước hạt đồng đều.
Hồ quang nóng chảy
Cho bột nhôm oxit vào lò hồ quang ba pha và nung chảy ở nhiệt độ cao khoảng 2000℃. Trong quá trình nung chảy, các điện cực được nung nóng để làm tan chảy hoàn toàn nhôm oxit và loại bỏ tạp chất, tạo thành hỗn hợp corundum tinh khiết.
Kết tinh làm mát
Sau khi làm nguội, hỗn hợp nóng chảy sẽ kết tinh tự nhiên tạo thành các tinh thể corundum trắng dạng khối. Quá trình làm nguội chậm giúp hình thành các hạt và duy trì hiệu suất ổn định, đây là yếu tố then chốt để đảm bảo chất lượng của corundum trắng.
Nghiền và tách từ tính
Các tinh thể corundum đã được làm mát được nghiền và nghiền mịn bằng thiết bị cơ học, sau đó các tạp chất như sắt được loại bỏ bằng cách tách từ tính mạnh để đảm bảo độ tinh khiết của sản phẩm hoàn thiện.
Nghiền và sàng lọc
Sử dụng máy nghiền bi, máy nghiền luồng không khí và các thiết bị khác để nghiền corundum trắng thành kích thước hạt yêu cầu, sau đó sử dụng thiết bị sàng có độ chính xác cao để phân loại kích thước hạt theo tiêu chuẩn quốc tế (như FEPA, JIS) để thu được cát hoặc bột vi mô có các thông số kỹ thuật khác nhau.
Phân loại và làm sạch tốt (tùy theo mục đích)
Đối với một số ứng dụng cao cấp, chẳng hạn như bột corundum trắng cấp điện tử và quang học, phân loại luồng không khí, tẩy rửa và làm sạch siêu âm được thực hiện để cải thiện hơn nữa độ tinh khiết và độ chính xác kiểm soát kích thước hạt.
Kiểm tra chất lượng và đóng gói
Thành phẩm cần trải qua một loạt các quy trình kiểm soát chất lượng như phân tích hóa học (Al₂O₃, Fe₂O₃, Na₂O, v.v.), phát hiện kích thước hạt, phát hiện độ trắng, v.v. và sau khi vượt qua thử nghiệm, sản phẩm được đóng gói theo yêu cầu của khách hàng, thường là trong bao 25kg hoặc bao tấn.
Là một vật liệu công nghiệp có hiệu suất vượt trội, corundum trắng đóng vai trò không thể thay thế trong nhiều ngành công nghiệp. Nó không chỉ là đại diện quan trọng của vật liệu mài mòn cao cấp mà còn là vật liệu cơ bản chủ chốt trong các lĩnh vực công nghệ cao như gia công chính xác, gốm chức năng và vật liệu điện tử. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ công nghiệp, yêu cầu chất lượng của thị trường đối với corundum trắng cũng không ngừng được cải thiện, thúc đẩy các nhà sản xuất liên tục tối ưu hóa quy trình, cải thiện hiệu suất sản phẩm và phát triển theo hướng độ tinh khiết cao hơn, kích thước hạt mịn hơn và chất lượng ổn định hơn.