アルミニウム酸化の原則

アルミニウム酸化の原則

アルミニウム酸化は多くの分野の重要な役割を担う重要な化学的方法である。この記事では、私達はアルミニウム酸化および細部の原則に深い飛び込みをプロセスのあらゆる面運ぶ。
最初に、アルミニウム酸化の定義を理解しよう。アルミニウム酸化はアルミナを形作るためにアルミニウムが酸素と化学的に反応するプロセスを示す。アルミナは多くの優秀で物理的な、化学特性が付いている重要な無機化合物である。それに高い融点、高い硬度および優秀な絶縁の特性がある、従って多くの適用で広く利用されている。
アルミニウム酸化のための反作用の同等化は次のように表現することができる:4Al + 3O2 → 2Al2O3
これはAl3+イオンおよび酸素の分子を形作るように電子を受け入れるようにO2-イオンを形作るためにアルミニウム原子が電子を失うレドックスの反作用である。これらのイオンはアルミナの水晶を形作るために互いに結合する。

アルミニウム酸化のプロセスは異なった条件の下で遂行することができる。共通のアプローチは高温酸化を使用することであるしかし反作用はまた化学オキシダントによって触媒作用を及ぼすことができる。高温酸化プロセスでは、アルミニウム材料はある特定の温度にアルミナを形作るために表面が酸素と反応するように熱される。この方法はアルミニウム材料の酸化保護処置で頻繁に使用される表面の硬度および耐食性を高めるために。

高温酸化に加えて、もう一つの共通アルミニウム酸化方法がある陽極酸化がある。陽極酸化はアルミニウム プロダクトが陽極として使用され、酸性電解物の電気によって酸化するプロセスである。陽極酸化プロセスの間に、均一アルミニウム酸化膜はアルミニウム表面で形作られる。このアルミニウム酸化膜に余分保護および装飾的な効果を提供できるよい付着および摩耗抵抗がある。
アルミニウム酸化の原則は多くのキー ファクタを含む。第1は温度である。アルミニウム酸化反作用の率そしてプロダクト特性は温度によって影響される。より高い温度は反作用に有利である、しかし余りにも高い温度はプロダクトの焼結および結晶化の行動をもたらすにはかもしれない。従って、制御アルミニウム酸化の過程において適切な温度条件を選ぶことは必要である。

もう一つの重要な要因は酸化代理店である。酸素は最も一般的な酸化代理店であるが、他の酸化代理店はまた硫酸、硝酸、等のような下記のように続く使用することができる:
、アルミニウムおよび酸素の反作用を促進するため。適したオキシダントを選ぶことはそれによりアルミニウム酸化プロセスの制御を実現するプロダクトの反応速度そして特性を調節できる。
さらに、水素イオン濃度指数にまたアルミニウム酸化プロセスのある特定の影響がある。陽極酸化では、酸性電解物の水素イオン濃度指数にアルミニウム酸化膜の形成そして特性の重要な影響がある。異なった水素イオン濃度指数はアルミナのフィルムの厚さ、気孔率の、および表面の形態の変更をもたらす場合がある。従って、電解物の水素イオン濃度指数の精密な制御はアルミナのフィルムの望ましい特性を得る陽極酸化に要求される。
さらに、電流密度はまた陽極酸化の重要な変数である。電流密度の調節によって、アルミニウム酸化膜の厚さそして均等性は制御することができる。より高い電流密度は酸化率のスピードをあげることができたりより粗いアルミナのフィルムで起因するかもしれない。逆に、より低い電流密度はより薄いAl2O3フィルムを作り出すことができる。従って特定の適用の必要性を満たすために、電流密度は陽極酸化の間に最大限に活用される必要がある。
さらに、点爆時間速度をかき混ぜることのようなアルミニウム酸化プロセスに、影響を与えることができ、材料の純度、これらの要因の等の選択および制御が良質のアルミナ プロダクトを得て重大の他のある要因がある。

アルミニウム酸化に多くの分野で広い応用範囲がある。企業では、アルミナは陶磁器材料、研摩剤および触媒の準備で広く利用されている。その高い硬度および耐久性をそれに磨き、粉砕の適用のための優秀な研摩材料をするために。さらに、アルミナはまたよい絶縁材の性能および熱安定性がある電気分解コンデンサーの電解物として使用することができる。
構造および装飾の分野では、陽極酸化されたアルミニウム プロダクトはよい耐食性および装飾的な効果をもたらす。それらはドアの分野で広く利用されているおよび窓、カーテン・ウォールおよび室内装飾。アルミニウム酸化膜は着色される異なった設計の品質を満たす染まること、電気泳動のコーティングおよび他の方法によって変更することができ、表面。
結論として、アルミニウム酸化は温度、オキシダント、水素イオン濃度指数および電流密度のような要因の制御によって制御することができる重要な化学的方法である。それは高温酸化または陽極酸化であるかどうか、アルミニウム酸化は優秀な特性が付いているアルミナ プロダクトを作り出すことができる。
アルミニウム酸化の原則はアルミニウムと酸素間の化学反応に基づいている。酸化の間に、アルミニウム原子は負荷電の酸素イオン（O2-）を形作るために酸素の分子は電子を受け入れるが正荷電アルミニウム イオン（Al3+）を形作るために電子を失う。これらのイオンはイオン結合で酸化アルミニウム（Al2O3）の結晶構造を形作るためにまとめられる。
酸化アルミニウムに多くの独特で物理的な、化学特性がある。最初に、それに高い融点および高い硬度があり、それを高温および高圧環境の下で安定したようにする。これはアルミナに高温炉、処理し難い製陶術およびコーティングで広く利用されている重要で処理し難い材料をする。
2番目に、アルミナによいがあり特性および化学安定性を絶縁する。それは優秀な絶縁体で、電子部品およびサーキット ボードのための絶縁層の準備で頻繁に使用される。同時に、アルミナに化学工業で防蝕材料の選択のそれに1つをする酸およびアルカリへのよい耐食性がある。
さらに、酸化アルミニウムによい光学的性質がある。それに光学ガラスおよび透明な製陶術のそれに重要な部分をする紫外および可視ライトに高い伝送がある。アルミナの透明物はまたそれをレーザー技術、光ファイバーコミュニケーションおよび光電子工学装置で広く利用されたようにする。

医学分野では、酸化アルミニウムはまた重要な役割を担う。biocompatibilityおよび抗菌特性のアルミナが原因で人工関節および整形外科のインプラントのような医療機器を作るのに使用されている。それはまた歯科材料、薬剤の伝達システムおよびヘルスケアに有効な解決を提供するティッシュ工学のような区域で適用された。
結論として、アルミニウム酸化は重要な化学的方法であり、優秀な特性が付いているアルミナ プロダクトはさまざまな要因の制御によって得ることができる。アルミナは産業製造業、建築装飾、電子部品、光学およびヘルスケアを含む多くの分野の重要な役割を、担う。その高い融点、高い硬度、よい特性を絶縁して、化学安定性および光学的性質それに多目的な材料をする。
産業製造業では、アルミナは陶磁器プロダクトの準備で広く利用されている。高い融点および化学安定性のアルミナが原因でセラミック タイル、陶磁器製品および陶磁器のエナメルのようなプロダクトの準備のために陶磁器の企業で原料として使用される。アルミナの製陶術によい耐久性が、耐食性および熱安定性がある、従ってそれらは研摩剤で広く利用されている、処理し難い材料および化学装置および他の分野。
建築装飾の分野では、陽極酸化されたアルミニウム プロダクトは優秀な天候の抵抗および装飾的な効果をもたらす。陽極酸化は付加的な保護層を提供するアルミニウムの表面で酸化膜均一アルミニウムを形作ることができる。このアルミニウム酸化膜は着色される異なった設計の品質を満たす染まること、電気泳動のコーティングおよび他の方法によって変更することができ、表面。従って、陽極酸化されたアルミニウム プロダクトはドアの分野で広く利用されているおよび窓、カーテン・ウォール、室内装飾および家具。
電子部品の点では、アルミナは電子デバイスの製造の重要な役割を担う。よい絶縁の特性および化学安定性が原因で、酸化アルミニウムは電子部品のために絶縁する保護層として使用される。誘電体および分離の層を提供するのに例えば、コンデンサーの電解物で酸化アルミニウムが使用されている。さらに、酸化アルミニウムはまたトランジスターおよび集積回路で絶縁層として使用することができ電子部品の安定性そして信頼性の達成を助ける。
光学装置の分野では、アルミナは光学ガラスおよび透明な製陶術の準備で広く利用されている。高い伝送および光学安定性のアルミナが原因で透明な製陶術の光学窓、ミラーおよびレンズのような部品を作るのに使用することができる。さらに、アルミナはまた光ファイバーコミュニケーションのためにレーザーのために光学フィルム、光ファイバーのコーティング、および光電子工学装置のために光学部品で使用することができサポートを光学技術の開発そして適用に提供する。
アルミナにまたヘルスケアのセクターで広い応用範囲がある。そのbiocompatibilityおよび抗菌の特性は医療機器のための理想的な材料のそれに1つをする。よいbiocompatibilityおよび耐久性があり、ひび修理および共同取り替えの外科で使用することができる整形外科のインプラント準備するのに例えば、アルミナが使用されているおよび人工関節を。さらに、酸化アルミニウムは歯科インプラントおよびrestorative材料を作るために歯科材料でも使用される。それによい耐食性およびbiocompatibilityがあり、口頭ティッシュと歯の復帰および取り替えに解決を提供するためによく結合できる。

またアルミニウム酸化プロセスにある挑戦そして考察があることが注意されるべきである。例えば、高温酸化プロセスで、温度は余分な温度によるプロダクトの焼結するか、または結晶化避けるようによく制御される必要がある。陽極酸化プロセスの間にアルミナのフィルムの理想的な特性を得るために、電解物の電流密度そして水素イオン濃度指数は正確に管理される必要がある。さらに、材料の純度にそして前処理にまた質の重要な影響およびアルミナの性能がある、従って材料および処置プロセスの選択に注意は払われるべきである。
要約すると、アルミニウム酸化は重要な化学的方法であり、優秀な特性が付いているアルミナ プロダクトは温度、オキシダント、水素イオン濃度指数および電流密度のような要因の制御によって得ることができる。アルミナに産業製造業、建築装飾、電子部品、光学装置および医療で広い応用範囲がある。その高い融点、高い硬度、よい特性を、化学安定性絶縁しておよび光学的性質それにさまざまな分野の技術開発および適用革新を促進する多目的な材料をする。