L’oxyde d’aluminium blanc est un minéral synthétique de haute pureté, prisé dans l’industrie céramique pour son exceptionnelle dureté, son inertie chimique et sa stabilité thermique.
| Composition chimique typique | |
| AL2O3 | 99,3 % min |
| SiO2 | 0,06% |
| Na2O | 0,3 % max |
| Fe2O3 | 0,05 % max. |
| Haut | 0,04 % max. |
| MgO | 0,01 % max. |
| K2O | 0,02#max |
| propriétés physiques typiques | |
| Dureté: | Mohs : 9,0 |
| Température maximale de service : | 1900 °C |
| Point de fusion: | 2250 °C |
| Densité relative : | 3,95 g/cm³ |
| densité volumique | 3,6 g/cm³ |
| Masse volumique apparente (LPD) : | 1,75-1,95 g/cm3 |
| Couleur: | Blanc |
| Forme des particules : | Angulaire |
| Tailles disponibles : | |
| F8# F10# F12# F14# F16# F20# F22# F24# F30# F36# F46# F54# F60# F70# F80# F90# F100# F120# F150# F180# F220# F230 F240 F280 F320 F360 F400 F500 F600 F800 F1000 F1200 F1500 | |
Ses rôles principaux peuvent être classés en deux grandes catégories : 1) En tant qu’additif fonctionnel dans les pâtes céramiques et les émaux, et 2) En tant qu’abrasif clé pour le traitement et la finition des produits céramiques.
1. En tant qu’additif fonctionnel dans les pâtes et les émaux céramiques
Dans ce rôle, l’oxyde d’aluminium blanc est incorporé dans la formulation céramique elle-même, où il agit comme un agent multifonctionnel améliorant les performances.
| Domaine d’application | Fonction principale | Avantages et détails |
|---|---|---|
| Matériau de remplissage de renforcement | Augmenter la force mécanique | Les particules d’oxyde d’aluminium blanc agissent comme agent de renforcement, créant un matériau composite. Elles freinent la propagation des fissures, augmentant considérablement la résistance à la flexion et à l’abrasion du produit céramique final. |
| Céramiques résistantes à l’usure | Améliorer la dureté et la résistance à l’usure | Ceci est essentiel pour les céramiques utilisées dans des applications exigeantes telles que les revêtements industriels, les buses, les outils de coupe et les carreaux dans les zones à fort passage. L’oxyde d’aluminium blanc améliore considérablement la durée de vie du produit en conditions abrasives. |
| Céramiques réfractaires | Améliorer la stabilité thermique | Grâce à son point de fusion très élevé (environ 2050 °C), l’oxyde d’aluminium blanc est ajouté aux briques réfractaires, aux éléments de four (plaques, supports) et aux creusets. Il améliore la résistance aux chocs thermiques (résistance à la fissuration due aux variations rapides de température) et augmente l’ indice PCE (équivalent au cône pyrométrique) , permettant ainsi au matériau réfractaire de supporter des températures plus élevées. |
| Céramiques techniques | Contrôle de la dilatation thermique et isolation | Dans les céramiques techniques avancées (par exemple, les substrats pour l’électronique, les isolateurs), le coefficient de dilatation thermique contrôlé et les excellentes propriétés d’isolation électrique de l’oxyde d’aluminium blanc sont essentiels à la fiabilité et aux performances. |
| Agent matifiant pour glaçure et engobe | Créer des finitions satinées ou mates | L’oxyde d’aluminium blanc finement broyé est utilisé dans les glaçures et les engobes. En restant en suspension sans se dissoudre complètement, les fines particules diffusent la lumière, créant ainsi une texture de surface satinée ou mate recherchée , plutôt qu’un fini brillant. |
2. En tant qu’abrasif pour le traitement des produits céramiques
Il s’agit d’une application très répandue et essentielle. Les grains anguleux et massifs de l’oxyde d’aluminium blanc sont idéaux pour le façonnage, la finition et la préparation des surfaces céramiques à différentes étapes de la production.
| Domaine d’application | Processus et détails |
|---|---|
| Rectification et rodage | Usinage de précision des céramiques techniques : les meules et les pâtes à roder à liant d’oxyde d’aluminium blanc permettent d’usiner des céramiques techniques (alumine, zircone, etc.) avec une grande précision dimensionnelle et des tolérances serrées. Leur dureté assure une coupe efficace de ces matériaux résistants. |
| Sablage abrasif | Préparation de surface : Ce produit sert à nettoyer et à rendre rugueuse la surface des carreaux de céramique, des appareils sanitaires ou des composants techniques avant collage, peinture ou revêtement. Il crée un profil d’adhérence optimal et permet également de réaliser des gravures décoratives ou des finitions mates. |
| Polissage | Obtention d’une finition brillante : alors que des abrasifs plus durs comme le diamant sont utilisés pour le polissage grossier, les composés de polissage à grains très fins d’oxyde d’aluminium blanc sont excellents pour les étapes finales de rodage et de polissage afin d’obtenir une finition miroir sur les substrats en céramique, les isolateurs et les objets décoratifs. |
| Tri et ébavurage | Ébavurage : En production de masse, les composants en céramique sont placés dans des tambours vibrants ou rotatifs contenant un média en oxyde d’aluminium blanc. Ce procédé élimine en douceur les arêtes vives ( ébavurage ) et affine la finition de surface. |
Propriétés clés de l’oxyde d’aluminium blanc
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Dureté élevée (9 sur l’échelle de Mohs) : Plus dur que la plupart des matériaux céramiques eux-mêmes, ce qui le rend efficace pour le meulage et le renforcement.
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Haute pureté (>99% Al₂O₃) : La faible teneur en fer et en silice empêche la contamination et les changements de couleur indésirables dans les céramiques blanches ou aux couleurs vives.
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Inertie chimique : Ne réagit pas avec les autres composants céramiques ou les émaux à haute température, assurant ainsi la stabilité du processus.
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Point de fusion élevé (~2050°C) : Reste stable et solide même dans les procédés céramiques à haute température.
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Granulométrie contrôlée : Disponible dans une large gamme de tailles de grains précisément graduées (des grains grossiers comme F24 aux poudres fines comme F1000), permettant des performances sur mesure dans les rôles d’additifs et d’abrasifs.
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Bonne résistance aux chocs thermiques : présente de bonnes performances lors des cycles rapides de chauffage et de refroidissement typiques des fours céramiques.