أكسيد الألومنيوم عالي النقاء: عرض رائع لنشاط التلبيد وخصائص التطبيق
في الآونة الأخيرة، تم تحقيق سلسلة من التقدم الملحوظ في مجال البحوثأكسيد الألومنيوم عالي النقاءفي مجال علوم المواد. إن نشاط التلبيد الفريد وخصائص تطبيقاته الواسعة تُتيح فرص تطوير جديدة للعديد من الصناعات.
الألومينا عالية النقاءيشير هذا المصطلح عمومًا إلى مواد أكسيد الألومنيوم ذات نقاء 99% أو أعلى. بفضل خصائصه الممتازة العديدة، مثل مقاومة التآكل العالية، ومقاومة التآكل في درجات الحرارة العالية، والمقاومة العالية، والتوصيل الحراري العالي، يحتل مكانة محورية في الصناعة الحديثة. من الصناعة الميكانيكية إلى المواد المقاومة للحرارة، ومن صناعة الإلكترونيات إلى مجال الطيران والفضاء،أكسيد الألومنيوم عالي النقاءوقد أثبتت قيمتها التي لا يمكن تعويضها.
فيما يتعلق بنشاط التلبيد، أجرى الباحثون استكشافات متعمقة من خلال مجموعة متنوعة من الأساليب المبتكرة. وبأخذ طريقة الترسيب الكيميائي المشترك كمثال، تتميز هذه الطريقة بمزايا المعدات البسيطة، وانخفاض تكلفة المواد الخام، وارتفاع العائد، ونقاء المسحوق العالي، مما يجعلها طريقة فعالة لإنتاج مسحوق الألومينا عالي النقاء على نطاق واسع. ومع ذلك، فإن تعقيد ظروف العملية يؤثر بشكل كبير على جودة المسحوق. من خلال تصميم التجارب المتعامدة، وُجد أن قيمة الرقم الهيدروجيني هي عامل رئيسي يؤثر على طور المادة الأولية وحجم حبيبات الطور البلوري؛ حيث يهيمن معدل سقوط محلول كبريتات الأمونيوم والألومنيوم على حجم جزيئات مسحوق الألومينا ومحتوى طور α-ال₂O₃؛ بينما تؤثر درجة الحرارة أيضًا بشكل مهم على حجم حبيبات طور كربونات الأمونيوم والألومنيوم الأولي وحجم جزيئات مسحوق الألومينا. بعد تحسين العملية، بإضافة كمية مناسبة من بلورات البذور، والتحكم في درجة الحرارة النوعية، ومعدل التساقط، وقيمة الرقم الهيدروجيني، ومن خلال معالجة التكليس، يمكن الحصول على مسحوق الألومينا ذي قابلية تشتت جيدة. بعد التشكيل، وعند حرقه في السيراميك بدرجات حرارة مختلفة، يُظهر كثافة نسبية عالية نسبيًا.
من حيث خصائص التطبيق،أكسيد الألومنيوم عالي النقاءيتألق أكثر فأكثر. في مجال صناعة الإلكترونيات، بفضل مقاومته العالية وخصائصه العازلة الممتازة، أصبح مادةً لا غنى عنها في تصنيع المكونات الإلكترونية. في معدات تصنيع أشباه الموصلات، تكون متطلبات القوة الميكانيكية ومقاومة التآكل للمكونات الخزفية عاليةً للغاية. من خلال تطوير أكسيد ألفا-ألمنيوم النانوي، الذي يتميز بشكل جسيمات دائري وموحد وتوزيع دقيق لحجم الجسيمات، ويمكن تلبيده في درجات حرارة منخفضة، يتم تلبية هذا الطلب، مما يوفر دعمًا قويًا لتطوير صناعة أشباه الموصلات.
في تطبيقات مواد الواجهات الحرارية، ومع التزايد المستمر في متطلبات تبديد الحرارة في الأجهزة الإلكترونية، يتزايد الطلب على الحشوات العازلة كهربائيًا والموصلة حراريًا يومًا بعد يوم. وقد طور الباحثون أكسيد ألومنيوم كبير الحجم (260 ميكرومتر)، قادر على تقليل مساحة سطح الحشو/الراتنج بفعالية، وتحسين التوصيل الحراري لمادة الحشو/الراتنج المركبة، مما يوفر حلاً جديدًا لمشكلة تبديد الحرارة في الأجهزة الإلكترونية.
في مجال المواد المقاومة للحرارة،أكسيد الألومنيوم عالي النقاءبفضل مقاومته العالية لدرجات الحرارة والتآكل، يُمكن استخدامه في تصنيع بطانات الأفران عالية الحرارة، وأثاث الأفران، وغيرها، مما يُحسّن بشكل كبير من عمر خدمة وأداء المواد المقاومة للحرارة. في مجال الفضاء، تجعله قوته النوعية العالية ومقاومته العالية لدرجات الحرارة مادة مثالية لتصنيع مكونات محركات الطائرات، وأنظمة الحماية الحرارية، وغيرها، مما يُوفر دعمًا ماديًا أساسيًا لتطوير صناعة الفضاء.
ومن الجدير بالذكر أنه في السنوات الأخيرة، كان العلماء يستكشفون باستمرار مجالات تطبيقية جديدةألومينوا عالي النقاءعلى سبيل المثال، في مجال بطاريات الطاقة الجديدة، يمكن للألومينا عالية النقاء، كمواد طلاء لفصل البطاريات، أن تحسن بشكل فعال سلامة واستقرار البطاريات، مما يعطي زخمًا جديدًا لتطوير الصناعات مثل مركبات الطاقة الجديدة.
مع التقدم المستمر في علم المواد، ونشاط التلبيد وخصائص التطبيقأكسيد الألومنيوم عالي النقاءسيستمر استكشافها وتحسينها. ومن المتوقع أن تلعب الألومينا عالية النقاء دورًا هامًا في المجالات الناشئة مستقبلًا، وأن تساهم في التطوير التكنولوجي والتطوير المبتكر لمختلف الصناعات. ومن المعتقد أنه بفضل الجهود الدؤوبة للباحثين العلميين،أكسيد الألومنيوم عالي النقاءوسوف تتألق بشكل أكثر إشراقا على مسرح علم المواد.