في الآونة الأخيرة، تم تحقيق سلسلة من التقدم الملحوظ في مجال البحوثالألومينا عالية النقاءفي مجال علوم المواد. إن نشاط التلبيد الفريد وخصائصه التطبيقية الواسعة تُتيح فرص تطوير جديدة للعديد من الصناعات.
الألومينا عالية النقاءيُشير 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،الألومينا عالية النقاءوقد أثبتت قيمتها التي لا يمكن تعويضها.
فيما يتعلق بنشاط التلبيد، أجرى الباحثون أبحاثًا معمقة من خلال مجموعة متنوعة من الطرق المبتكرة. فعلى سبيل المثال، تتميز طريقة الترسيب الكيميائي المشترك بمزايا بساطة المعدات، وانخفاض تكلفة المواد الخام، وارتفاع الإنتاجية، ونقاء المسحوق العالي، مما يجعلها طريقة فعالة لإنتاج كميات كبيرة من...الألومينا عالية النقاءمسحوق. ومع ذلك، يؤثر تعقيد ظروف العملية بشكل كبير على جودة المسحوق. من خلال تصميم التجارب المتعامدة، وُجد أن قيمة الرقم الهيدروجيني (الرقم الهيدروجيني) عامل رئيسي يؤثر على طور المادة الأولية وحجم حبيبات الطور البلوري؛ حيث يهيمن معدل سقوط محلول كبريتات الأمونيوم والألومنيوم على حجم جسيمات مسحوق الألومينا ومحتوى طور α-ال₂O₃؛ في حين أن درجة الحرارة لها أيضًا تأثير مهم على حجم حبيبات طور كربونات الأمونيوم والألومنيوم الأولي وحجم جسيمات مسحوق الألومينا. بعد تحسين العملية، عن طريق إضافة كمية مناسبة من بلورات البذور، والتحكم في درجة الحرارة النوعية، ومعدل السقوط، وقيمة الرقم الهيدروجيني، ومن خلال المعالجة بالتكليس، يمكن الحصول على مسحوق الألومينا ذو قابلية تشتت جيدة. بعد التشكيل، عند حرقه في السيراميك عند درجات حرارة مختلفة، يُظهر كثافة نسبية عالية نسبيًا.
من حيث خصائص التطبيق،الألومينا عالية 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 حجم جسيمات دقيق، ويمكن تلبيده في درجة 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،الألومينا عالية 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 الطيران والفضاء، تجعله قوته النوعية العالية ومقاومته العالية لدرجات الحرارة مادةً مثاليةً لتصنيع مكونات محركات الطائرات، وأنظمة الحماية الحرارية، وغيرها، مما يُوفر دعمًا ماديًا أساسيًا لتطوير صناعة الطيران والفضاء.
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 التطبيقالألومينا عالية النقاءسيستمر استكشافها وتحسينها. ومن المتوقع أن تلعب الألومينا عالية النقاء دورًا هامًا في المجالات الناشئة مستقبلًا، وأن تُسهم في التطوير التكنولوجي والابتكار في مختلف الصناعات. ومن المأمول أن تتألق الألومينا عالية النقاء في مجال علوم المواد بفضل الجهود الدؤوبة للباحثين العلميين.
