لماذا يتم استخدام الألومينا البيضاء المنصهرة 360# في صناعة السيراميك متعدد الوظائف؟

أولاً، ما هو الألومينا المنصهر الأبيض 360#؟

• الألومينا المنصهرة البيضاء (WFA): هي مادة كاشطة اصطناعية تُنتج في فرن القوس الكهربائي من الألومينا عالية النقاوة (Al₂O₃). تشير كلمة “بيضاء” إلى نقائها العالي (عادةً >99% Al₂O₃)، مما يمنحها خصائص ميكانيكية ممتازة وخمولًا كيميائيًا. تتميز بصلابتها العالية (9 على مقياس موس، أي أقل بقليل من الماس) وقوتها الفائقة.
• 360# (حجم الحبيبات): يشير الرمز “#” إلى حجم الحبيبات وفقًا لمعيار FEPA (الاتحاد الأوروبي لمنتجي المواد الكاشطة).  360# عبارة عن مسحوق ناعم بمتوسط ​​حجم حبيبات يبلغ حوالي 22.8 ميكرون. وللمقارنة، فهو أنعم من 280# وأخشن من 400#. وهذا يصنفه ضمن فئة  مواد الحشو الكاشطة ذات الحبيبات الدقيقة .

لماذا يُعدّ مثالياً للسيراميك متعدد الوظائف؟

1. التوازن الأمثل بين القوة والتلبيد

• تعبئة الجزيئات: في صناعة السيراميك، يؤدي تماسك طبقة المسحوق المعبأة جيدًا (انصهارها معًا عند درجة حرارة عالية) إلى زيادة كثافتها وتجانسها. يتيح استخدام حجم جزيئات واحد ومُتحكم به، مثل 360#، تعبئة فعالة مع مساحيق السيراميك الأخرى في التركيبة.
• التعزيز: تتميز جزيئات 360# بصغر حجمها الكافي لتوزيعها بشكل متجانس في جميع أنحاء المصفوفة الخزفية، مما يجعلها بمثابة مرحلة تعزيز. فهي تعيق نمو الشقوق، مما يزيد بشكل كبير من  مقاومة الكسر والقوة الميكانيكية للخزف .
• التحكم في التلبيد: إذا كانت جزيئات الألومينا خشنة جدًا، فلن تندمج جيدًا وقد تُسبب نقاط ضعف. أما إذا كانت دقيقة جدًا (مثلًا، 800 أو 1000)، فإن مساحة سطحها الكبيرة قد تُسبب انكماشًا مفرطًا وغير متوقع أثناء التلبيد، مما يؤدي إلى التواء أو عيوب.  يوفر التلبيد بوزن 360 درجة نطاقًا مثاليًا – دقيق بما يكفي للتقوية بفعالية، ولكنه ليس دقيقًا لدرجة تُعيق عملية التلبيد.

2. تحسين الخصائص الميكانيكية

• صلابة عالية ومقاومة للتآكل: يُعدّ WFA من أصلب المواد المتاحة. يُسهم دمجه بشكلٍ كبير في زيادة مقاومة السيراميك للتآكل والخدش والتآكل الكيميائي. وهذا أمرٌ بالغ الأهمية لمكونات مثل البطانات الصناعية، وأدوات القطع، وألواح التآكل، وأختام المضخات.
• قوة وصلابة عاليتان: الروابط الأيونية القوية في بنية بلورات الألومينا تترجم إلى قوة ضغط وصلابة عالية للمنتج الخزفي النهائي.

3. خصائص حرارية ممتازة

• استقرار حراري عالٍ: يتميز مركب WFA بنقطة انصهار عالية للغاية (حوالي 2050 درجة مئوية) ولا يتحلل. وهذا يسمح للمركب الخزفي بالحفاظ على سلامته الهيكلية وخصائصه عند درجات حرارة مرتفعة.
• موصلية حرارية جيدة: الألومينا موصل جيد للحرارة. وهذا يساعد في تبديد الحرارة بسرعة، مما يمنع تراكم الإجهاد الحراري والتشقق، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات مثل الركائز الإلكترونية أو مشتتات الحرارة.

4. عزل كهربائي فائق

• الركائز الإلكترونية والعبوات.
• مكونات عازلة في أفران ذات درجات حرارة عالية.
• أجزاء تتطلب عزلًا كهربائيًا بالإضافة إلى تبديد الحرارة.

5. الخمول الكيميائي

ملخص: المزايا الرئيسية لبرنامج WFA 360# في جدول

التطبيقات النموذجية في السيراميك متعدد الوظائف:

• المواد الحرارية المتقدمة: لتبطين الأفران الصناعية ذات درجات الحرارة العالية والتآكل العالي.
• السيراميك الهيكلي: للمكونات في صناعات السيارات والفضاء (مثل المحامل والصمامات).
• السيراميك الإلكتروني: يستخدم كحشو في الركائز أو المكونات العازلة.
• الأجزاء المقاومة للتآكل: البلاطات والبطانات والفوهات ووسائط الطحن المعرضة للتآكل الشديد.