Тугоплавкий оксид алюминия » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Тугоплавкий оксид алюминия

24.06.2021

Известны три модификации оксида алюминия, характеристики которых представлены в табл. 4.8.

Видно, что а-глинозем (корунд) — наиболее термически устойчивая модификация. Его структура состоит из слоев кислородных ионов, образующих гексагональную упаковку с размещенными между этими слоями ионами Al3+. Расстояние между двумя слоями d = 2,16 А. Ромбоэдрическая элементарная ячейка корунда имеет a = 5,12 А и а = 55°17' и содержит две молекулы Al2O3.

Твердость корунда, равная по шкале Mooca 9, уступает лишь твердости алмаза и некоторых карбидов.

Плотность оксида алюминия в расплавленном состоянии 2,97, в твердом состоянии при температуре плавления 3,73 г/см3. Скачок значения плотности при плавлении составляет 20,4 %. Это характерно для многих других ионных кристаллов.

Ниже приведены значения предела прочности компактного оксида при сжатии (для образцов 6x6x6) при различных температурах:

Предел прочности при изгибе поликристаллического Al2O3 составляет -200—350 МПа; для монокристалла Al2O3 он равен при нагрузке, приложенной параллельно оптической оси, 679,5 МПа, а при нагрузке, приложенной перпендикулярно оптической оси, — 347, 5 МПа.

Модуль упругости изменяется в зависимости от температуры следующим образом:
Тугоплавкий оксид алюминия

Под нагрузкой образцы из оксида алюминия деформируются (см. рис. 4.1): при нагрузке 0,2 МПа деформация начинается при температуре 1860 °С. Предельная температура применения Al2O3 — около 1950 °С.

Температура плавления Al2O3 2040 °С, а температура кипения 2980±60 °С.

Упругость пара оксида алюминия в зависимости от температуры изменяется следующим образом:

Истинная теплоемкость определяется формулой

Теплота реакции 2А1тв + 1,5О2 = Al2O3 при 18 °C и р = 1 ат равна 1651,86 кДж/моль.

Теплопроводность чистого глинозема при 100 °С — 28,8; при 1000 °C — 5,8 Вт/(м*К), что весьма близко к теплопроводности металлов.

Средний коэффициент термического расширения в интервале температур 20—1000 °C составляет (8,4-8,5)*10в-6 град-1.

Термостойкость оксида алюминия довольно низкая. Обычно цилиндры диаметром 35 мм и высотой 50 мм разрушаются через 2—4 теплосмены при охлаждении от 800 °С до температуры проточной воды. С увеличением пористости термостойкость уменьшается, что объясняется значительным снижением теплопроводности.

Чистый корунд при комнатной температуре имеет удельное электросопротивление, равное 1*10в18 Ом*см, с ростом температуры электросопротивление резко падает, что видно из приведенных ниже данных:

По химическим свойствам глинозем — амфотерный оксид. При нагревании на воздухе он химически не изменяется. При температуре до 1800 °C стоек к действию восстановителей: углерода, оксида углерода, углеводородов, водорода и некоторых металлов.

Растворяется глинозем лишь в концентрированной серной кислоте под давлением.

Корунд устойчив в контакте со многими расплавленными металлами (магний, алюминий, хром, кобальт, никель). Применяется в качестве дисперсной упрочняющей фазы в дисперсноупрочненных композиционных материалах.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: