Tant l’alumina com el carbur de silici són compostos inorgànics importants i tenen una àmplia gamma d’aplicacions en el camp dels materials. A continuació, es mostra una introducció específica:
I
Composició química
Lorem ipsum dolor sit amet, conseCetur adipiscing slit. Nunc Blandit dui eget ipsum pulvinar temporal. A Laoreet Elit Sodales, Finibs Lorem NEC, Rutrum ipsum.
Alúmina
La fórmula química ésAl2O3, compost per dos elements, alumini (Al) i oxigen (o). L’alumini és un metall reactiu i l’oxigen és un element no metàl·lic. Els dos es combinen en un compost mitjançant enllaços iònics.
Carbur de silici
La fórmula química ésSic, format per silici (Si) i el carboni (C)). El silici és un element semiconductor i el carboni presenta propietats no metàl·liques similars en aquest compost. L’enllaç químic és un enllaç covalent.
II
Propietats físiques
Color i aparença
Alúmina: Quan és pur, generalment és una pols cristal·lina blanca o sòlid. Per exemple, el corundum, una forma cristal·lina d’alúmina, té diversos colors com el blanc, el gris i el blau, segons les impureses que conté.
Carbur de silici: Normalment apareix com a cristalls negres, verds o blaus. Les diferències de color resulten principalment del procés de producció i del contingut d’impuresa. Per exemple, el carbur de silici verd apareix verd a causa d’una quantitat relativament gran de carboni lliure.
01
Duresa
Alúmina: Té una duresa relativament alta amb una duresa MOHS d’uns 9 anys. Sovint s’utilitza en la fabricació d’abrasius i materials resistents al desgast, però la seva duresa és lleugerament inferior a la del carbur de silici.
Carbur de silici: Té una duresa extremadament alta amb una duresa de Mohs al voltant de 9,5. És un excel·lent material abrasiu, segon només per a diamants en duresa.
02
Punt de fusió i punt d’ebullició
Alúmina: El punt de fusió és aproximadament i el punt d’ebullició és a punt. Les altes característiques del punt de fusió li permeten mantenir l'estabilitat en entorns d'alta temperatura i són adequades per a materials refractaris.
Carbur de silici: El punt de fusió és aproximadament. És fàcil sublim a temperatures altes i no té cap punt d’ebullició definit. Pot suportar temperatures altes i s’utilitza sovint en escenaris d’alta temperatura.
03
Densitat
Alúmina: La densitat sol estar entre, amb una densitat relativament gran.
Carbur de silici: La densitat és aproximadament, que és lleugerament inferior a la de l’alúmina.
04
Conductivitat elèctrica
Alúmina: La densitat sol estar entre, amb una densitat relativament gran.
Carbur de silici: La densitat és aproximadament, que és lleugerament inferior a la de l’alúmina.
05
Iii.
Propietats químiques
Les propietats oxidants i reducdores
Alúmina: Té propietats químiques estables, i les seves propietats oxidants i reduïdores són extremadament febles a temperatura ambient. A temperatures altes, pot reaccionar amb agents reductors forts. Per exemple, pot reaccionar amb carboni a temperatures altes per produir alumini i diòxid de carboni.
Carbur de silici: Té una propietat reduïda a temperatures altes i pot reaccionar amb òxids metàl·lics per generar silici, carboni i els metalls corresponents. A més, s’oxidarà en ambients d’alta temperatura i fortament oxidants.
Resistència a la corrosió
Alúmina: Té una bona resistència a la corrosió i una certa tolerància a la majoria d’àcids i alcalis. Tot i això, reaccionarà en condicions d’àcid i alcalí forts com l’àcid nítric concentrat i la solució concentrada d’hidròxid de sodi.
Carbur de silici: Té una resistència a la corrosió relativament bona i pot resistir l'erosió de moltes substàncies químiques. Té una bona estabilitat en entorns químics a alta temperatura.
IV
Mètodes de preparació
Procés de Bayer
Un dels principals mètodes per a la producció industrial d’alúmina. La bauxita (el component principal és alumina hidrat) es dissol en una solució d’hidròxid de sodi per obtenir una solució d’aluminat de sodi, i després s’obté alumina mitjançant passos com la filtració, la descomposició de llavors i la calcinació.
Procés de sinterització
La bauxita es barreja amb pedra calcària, cendra de soda, etc., i després es va sinteritzar a temperatures altes. Després d'això, l'alúmina s'obté mitjançant processos com la lixiviació, la desilicació i la carbonatació.
Procés Acheson
És un mètode antic i utilitzat habitualment. Utilitzant sorra de quars (el component principal és) i el coque de petroli (o coque de carbó) com a matèries primeres, i afegint serradura com a agent de solt, el carbur de silici es genera mitjançant reaccions químiques escalfant -se a temperatures elevades (aproximadament) en un forn de resistència.
Deposició de vapor químic (CVD)
Mitjançant l’ús de compostos gasosos que contenen silici i carboni (com i) en ambients de reacció d’alta temperatura i específics, es dipositen pel·lícules primes de carbur de silici o micropowders a la superfície dels substrats.
V
Camps d'aplicació
Alúmina
Materials refractaris
A causa del seu alt punt de fusió i la seva bona resistència a la corrosió, s'utilitza àmpliament en la fabricació de maons refractaris, gruces refractàries, etc., i s'aplica en indústries d'alta temperatura com l'acer i el vidre.
01
Materials ceràmics
És una matèria primera important per a la ceràmica, que s’utilitza en la producció d’eines de tall de ceràmica, coixinets de ceràmica, etc. Els productes tenen una gran duresa i una bona resistència al desgast.
02
Abrasives i eines de mòlta
Es pot convertir en paperera, rodes de mòlta, etc., utilitzada per a la mòlta i polir materials metàl·lics i no metalls.
03
Indústria electrònica
S'utilitza com a material aïllant en dispositius electrònics, com per exemple en la fabricació de substrats de circuit integrat.
04
Carbur de silici
Solucions petroquímiques
La seva alta duresa el converteix en un material de gran qualitat per a la fabricació de rodes de mòlta, draps abrasius, etc., especialment adequat per a materials de mòlta amb una duresa relativament alta.
01
Solucions metal·lúrgiques
S'utilitza en la fabricació de materials refractaris avançats com els maons de carbur de silici i s'utilitza àmpliament en forns d'alta temperatura en indústries com la metal·lúrgia i la ceràmica.
02
Materials de semiconductors
Com a semiconductor important, s’utilitza en la fabricació de dispositius semiconductors d’energia, dispositius d’alta freqüència, etc., i té un paper crucial en camps com l’electrònica de potència i les comunicacions.
03
Enginyeria mecànica
Es pot utilitzar per fabricar peces mecàniques com ara coixinets ceràmics de carbur de silici, que tenen característiques com la resistència al desgast, la resistència a alta temperatura i la gran resistència i millorar el rendiment i la vida útil dels sistemes mecànics.
04
