Ako si vybrať reaktívny oxid hlinitý pre žiaruvzdorné materiály: Praktický sprievodca nákupom

Výberreaktívny oxid hlinitýnie je len otázkou výberu najjemnejšieho prášku alebo najnižšieho obsahu sodíka. Pri výrobe žiaruvzdorných materiálov môže malá zmena veľkosti častíc, povrchovej plochy alebo distribúcie častíc ovplyvniť potrebu vody, tekutosť, balenie, spekacie správanie a konečnú pevnosť liateho materiálu. Z tohto dôvodu môžu kupujúci, ktorí porovnávajú reaktívny oxid hlinitý iba podľa čistoty Al₂O₃, prehliadať niektoré vlastnosti, ktoré sú pri skutočnej výrobe najdôležitejšie.

Pre výrobcov žiaruvzdorných materiálov je lepší prístup považovať prášok za súčasť celého matricového systému. Táto príručka vysvetľuje hlavné parametre, ktoré je potrebné zvážiť, a používa ako praktickú referenciu pri rozhodovaní o obstarávaní aktivovaný oxid hlinitý HUAO.

 

Čím sa reaktívny oxid hlinitý líši?

Reaktívny oxid hlinitý sa používa hlavne ako jemná matricová zložka vo vysokovýkonných netvarovaných žiaruvzdorných materiáloch. Jeho malé častice môžu vyplniť medzery medzi väčšími agregátmi oxidu hlinitého a podieľať sa na procese spekania počas vypaľovania. Výskum reaktívneho oxidu hlinitého ukazuje, že veľkosť a distribúcia častíc má priamy vplyv na balenie a reaktivitu, zatiaľ čo rôzne návrhy PSD môžu vytvárať rôzne rovnováhy medzi hustotou balenia a aktivitou spekania.

To je dôvod, prečo sa dva prášky s podobnou chemickou čistotou môžu v odlievacom materiáli správať úplne odlišne.

Dobré rozhodnutie o kúpe by preto malo zvážiť aspoň päť faktorov: chemické zloženie, povrch BET, D50, D90 a distribúciu častíc.

 

Prečo je obsah Na₂O dôležitý?

Na₂O je jedným z prvých chemických indikátorov, ktoré by kupujúci žiaruvzdorných materiálov mali skontrolovať.

Vo vysokoteplotných žiaruvzdorných systémoch môže nadmerný obsah alkálií ovplyvniť správanie pri vysokej teplote a môže byť nežiaduci, ak zloženie vyžaduje vysoko stabilnú matricu oxidu hlinitého. Nízko-sódový reaktívny oxid hlinitý sa preto bežne vyberá pre náročné liate a technické keramické aplikácie. Komerčné druhy reaktívneho oxidu hlinitého na trhu z tohto dôvodu bežne kontrolujú Na20 v relatívne nízkych rozsahoch.

Napríklad HUAO HA500 má typický obsah Na20 0,08 %, s maximom 0,10 %. Jeho typický Fe203 je 0,02 %, Si02 je 0,03 %, MgO je 0,07 % a CaO je 0,02 %.

Pre kupujúcich nie je dôležitým bodom jednoducho požiadať o „nízky obsah sódy“, ale špecifikovať prijateľný rozsah a skontrolovať konzistenciu šarže dodávateľa.

 

Nevyberajte si D50 bez toho, aby ste sa pozreli na D90

D50 je často prvé číslo veľkosti častíc- uvedené v technickom liste. Označuje strednú veľkosť častíc, ale neopisuje celú distribúciu.

HUAO HA500 má typickú D50 0,5 μm a D90 2,0 μm. Táto kombinácia poskytuje kupujúcemu užitočnejšie informácie ako samotný D50, pretože ukazuje, ako sú rozdelené jemnejšie a hrubšie frakcie.

Dodávaná technická tabuľka HUAO tiež ilustruje, prečo sa namiesto použitia jedného prášku pre každú formuláciu vyvíjajú rôzne druhy. HA180 je uvedený s typickou D50 1,8 μm a D90 4,5 μm, zatiaľ čo HA150 má typický D50 1,5 μm a D90 5,0 μm. HA120 je jemnejšia, s typickou D50 1,2 μm a D90 5,5 μm.

Tieto rozdiely nie sú len číselné. Môžu zmeniť, ako jemný prášok interaguje so systémom kameniva a koľko vody alebo dispergačného činidla je potrebné počas miešania.

 

Čo znamená Singlet, Doublet alebo Multimodal?

Distribúcia častíc je ďalším parametrom, ktorý si pri nákupe zaslúži väčšiu pozornosť.
Singletové alebo unimodálne prášky majú prevládajúcu populáciu veľkosti častíc. Zistilo sa, že HUAO HA500 má unimodálnu distribúciu. Na rozdiel od toho poskytnutá tabuľka HUAO identifikuje HA150 ako multimodálny a HA120 ako bimodálny.
Výber závisí od vzorca, nie od toho, ktorá distribúcia znie technicky lepšie. Reaktívny oxid hlinitý s jedným vrcholom môže poskytnúť vysokú reaktivitu, zatiaľ čo systémy s viacerými vrcholmi môžu poskytnúť rôzne rovnováhy medzi jemnozrnnou reaktivitou a účinnosťou plnenia. Výskum ukázal, že v porovnaní s úzkymi unimodálnymi systémami môžu širšie alebo multimodálne distribúcie zvýšiť hustotu balenia.
Výrobcovia žiaruvzdorných materiálov by si preto mali zvoliť distribúciu, ktorá je vhodná pre existujúci dizajn matrice, namiesto toho, aby menili triedu jednoducho preto, že D50 iného produktu je menší.

 

Aká dôležitá je plocha povrchu BET?

Plocha povrchu BET úzko súvisí s množstvom povrchu častíc dostupného pre interakciu. HUAO HA500 má typickú BET povrchovú plochu 7,5 m²/g, so špecifikovaným rozsahom 6,5–8,5 m²/g.

Väčší povrch môže prispieť k silnejšej reaktivite, ale môže tiež zvýšiť nároky prášku na kvapalinu alebo dispergačné činidlo. Preto by „vyššia BET“ nemala byť automaticky interpretovaná ako „lepšia“.

Praktickou otázkou je, či povrchová plocha spolupracuje s formuláciou a procesom miešania zákazníka. Ak prášok spôsobuje nadmernú potrebu vody alebo sťažuje riadenie prietoku, jeho teoretická reaktivita sa nemusí premietnuť do lepšieho odlievacieho výkonu.

 

Priraďte známku k aplikácii

Pred objednaním by kupujúci mali opísať skutočnú aplikáciu žiaruvzdorného materiálu.

Pri nízko{0}}cementových alebo ultra-nízkocementových-liatych formách sú obzvlášť dôležité zhlukovanie častíc, reológia, spotreba vody a pevnosť pri výpale. Reaktívny oxid hlinitý sa tiež používa v-tekutých liatych, železných{5}}materiáloch žľabov, striekacích zmesiach, čistiacich zátkách a iných-žiaruvzdorných systémoch.

Ak formulácia už obsahuje veľké množstvo jemného prášku, veľmi vysoký-stupeň BET nemusí byť vždy tou najpohodlnejšou možnosťou. Naopak, ak matrica vyžaduje silnejšiu spekaciu aktivitu a jemnejšie plniace častice, možno stojí za zváženie jemnejšia reaktívna trieda.

Správna otázka teda nie je "Ktorá známka je najlepšia?" ale "Ktorá známka dáva najlepšiu rovnováhu pre moju formuláciu?"

 

Čo by ste sa mali opýtať dodávateľa reaktívneho oxidu hlinitého?

Užitočná žiadosť o cenovú ponuku by mala obsahovať viac ako Al₂O₃ obsah a cenu. Požiadať o:

• Na20, Fe203, Si02, MgO a CaO
• BET plocha povrchu
• D50 a D90
• Typ distribúcie častíc
• Testovacia metóda používaná na meranie-veľkosti častíc
• Typické a špecifikačné limity
• Odporúčané aplikácie
• Konzistencia dávky-k{1}}dávke
• Podmienky balenia a skladovania
• Technická podpora alebo pomoc pri formulácii

Tieto informácie značne uľahčujú porovnávanie dodávateľov a znižujú riziko výberu prášku, ktorý vyzerá atraktívne na papieri, ale v skutočnej odlievateľnej forme funguje zle.

 

Záver

Reaktívny oxid hlinitývýber je malá časť nákupu žiaruvzdorných materiálov, ale môže mať výrazný vplyv na konečnú formuláciu. Na₂O kontroluje chemickú čistotu, D50 a D90 popisujú rozsah veľkosti častíc-, BET poskytuje informácie o povrchovej aktivite a distribúcia častíc ovplyvňuje, ako prášok zapadá do matrice.

HUAO HA500 s typickou BET 7,5 m²/g, D50 0,5 μm, D90 2,0 μm a distribúciou singletových častíc poskytuje jeden príklad jemného reaktívneho oxidu hlinitého určeného pre náročné žiaruvzdorné matrice. Údaje HA180, HA150 a HA120 uvedené v technickej tabuľke HUAO ďalej demonštrujú, že rôzne návrhy PSD môžu spĺňať rôzne požiadavky na zloženie.

Pre kupujúcich je najspoľahlivejšou metódou začať s cieľovým výkonom a pracovnými podmienkami liateho materiálu a potom podľa toho vybrať prášok. Ak sa dá zlepšiť miešanie, balenie, správanie pri vypaľovaní a konzistencia výroby, potom sa o niečo drahšia trieda môže oplatiť. Toto je zvyčajne miesto, kde sa skutočná hodnota reaktívneho oxidu hlinitého stáva viditeľnou - nielen číslom v údajovom liste, ale aj konzistenciou prášku z miešacej komory do hotového žiaruvzdorného materiálu.