V materiálových vědách známý jako alfa oxid hlinitý, v těžařských a keramických komunitách jako alundum (v roztavené formě) nebo aloxit.Oxid hlinitý nachází široké uplatnění. Roční světová produkce oxidu hlinitého v roce 2015 činila přibližně 115 milionů tun, z čehož se více než 90 % používá při výrobě kovového hliníku. Hlavní využití speciálních oxidů hliníku je v žáruvzdorných materiálech, keramice, leštění a brusných aplikacích. Velké tuny hydroxidu hlinitého, z něhož se získává oxid hlinitý, se používají při výrobě zeolitů, nátěrových titanových pigmentů a jako zpomalovač hoření/dýmovnice.
Více než 90 % vyrobeného oxidu hlinitého, obvykle označovaného jako hutní oxid hlinitý (SGA), se spotřebuje na výrobu hliníku, obvykle Hall-Héroultovým procesem. Zbytek, obvykle nazývaný speciální oxid hlinitý, se používá v široké škále aplikací, které odrážejí jeho inertnost, teplotní odolnost a elektrickou odolnost.
PlnidlaUpravit
Protože je oxid hlinitý poměrně chemicky inertní a bílý, je oblíbeným plnivem pro plasty. Oxid hlinitý je běžnou složkou opalovacích krémů a někdy je také přítomen v kosmetických přípravcích, jako jsou tvářenky, rtěnky a laky na nehty.
SkloEdit
Mnohé přípravky ze skla mají jako složku oxid hlinitý. Hlinitokřemičité sklo je běžně používaný typ skla, který často obsahuje 5 až 10 % oxidu hlinitého.
KatalýzaEdit
Oxid hlinitý katalyzuje řadu reakcí, které jsou užitečné v průmyslu. V největším měřítku je oxid hlinitý katalyzátorem v Clausově procesu přeměny odpadních plynů sirovodíku na elementární síru v rafineriích. Je také užitečný pro dehydrataci alkoholů na alkeny.
Oxid hlinitý slouží jako katalytický nosič pro mnoho průmyslových katalyzátorů, například pro katalyzátory používané při hydrogenačním odsíření a některých Ziegler-Nattových polymerizacích.
Čištění plynůEdit
Oxid hlinitý se široce používá k odstraňování vody z proudů plynů.
AbrazivoEdit
Oxid hlinitý se používá pro svou tvrdost a pevnost. Jeho přirozeně se vyskytující forma, korund, má na Mohsově stupnici tvrdosti minerálů stupeň 9 (těsně pod diamantem). Široce se používá jako brusivo, mimo jiné jako mnohem levnější náhrada průmyslového diamantu. Mnoho typů brusných papírů používá krystaly oxidu hlinitého. Kromě toho se díky své nízké tepelné retenci a nízkému měrnému teplu hojně používá při broušení, zejména u řezných nástrojů. Jako práškový brusný minerál aloxit je spolu s oxidem křemičitým hlavní složkou „křídy“ na hroty tága používané v kulečníku. Prášek oxidu hlinitého se používá v některých sadách pro leštění CD/DVD a opravu škrábanců. Jeho lešticí vlastnosti stojí také za jeho použitím v zubní pastě. Používá se také v mikrodermabrazi, a to jak ve strojovém procesu dostupném u dermatologů a kosmetiček, tak jako ruční kožní abrazivum používané podle pokynů výrobce.
PaintEdit
Kompozitní vláknaEdit
Oxid hlinitý se používá v několika experimentálních a komerčních vláknových materiálech pro vysoce výkonné aplikace (např. Fiber FP, Nextel 610, Nextel 720). Zejména nanovlákna oxidu hlinitého se stala předmětem zájmu výzkumu.
Tělesné zbrojeEdit
Některé tělesné zbroje využívají keramické pláty oxidu hlinitého, obvykle v kombinaci s aramidovou nebo UHMWPE podložkou, aby bylo dosaženo účinnosti proti většině střeleckých hrozeb. Hliníkové keramické brnění je snadno dostupné pro většinu civilistů v jurisdikcích, kde je legální, ale nepovažuje se za vojenskou kvalitu.
Ochrana proti otěruEdit
Oxid hlinitý lze vypěstovat jako povlak na hliníku eloxováním nebo plazmovou elektrolytickou oxidací (viz „Vlastnosti“ výše). Tvrdost i otěruvzdorné vlastnosti povlaku pocházejí z vysoké pevnosti oxidu hlinitého, avšak porézní vrstva povlaku vytvořená běžnými postupy eloxování stejnosměrným proudem se pohybuje v rozmezí tvrdosti C podle Rockwella 60-70, což je srovnatelné pouze s tvrzenými slitinami uhlíkové oceli, ale podstatně nižší než tvrdost přírodního a syntetického korundu. Naopak při plazmové elektrolytické oxidaci je povlak porézní pouze na povrchové vrstvě oxidu, zatímco spodní vrstvy oxidu jsou mnohem kompaktnější než při standardních postupech eloxování stejnosměrným proudem a vykazují vyšší krystalinitu v důsledku přetavení a zhutnění vrstev oxidu za vzniku shluků α-Al2O3 s mnohem vyššími hodnotami tvrdosti povlaku kolem 2000 Vickersových tvrdostí.
Hliník se používá k výrobě dlaždic, které se připevňují uvnitř potrubí pro rozprašování paliva a potrubí pro odvod spalin v uhelných elektrárnách k ochraně míst s vysokým opotřebením. Nejsou vhodné pro oblasti s vysokými nárazovými silami, protože tyto dlaždice jsou křehké a náchylné k rozbití.
Elektrická izolaceEdit
Oxid hlinitý je elektrický izolant používaný jako substrát (křemík na safíru) pro integrované obvody, ale také jako tunelová bariéra pro výrobu supravodivých zařízení, jako jsou jednoelektronové tranzistory a supravodivá kvantová interferenční zařízení (SQUID).
Pro použití jako elektrický izolátor v integrovaných obvodech, kde je podmínkou konformní růst tenké vrstvy a preferovaným způsobem růstu je nanášení atomárních vrstev, lze filmy Al2O3 připravit chemickou výměnou mezi trimethylhliníkem (Al(CH3)3) a H2O:
2 Al(CH3)3 + 3 H2O → Al2O3 + 6 CH4
H2O ve výše uvedené reakci lze nahradit ozonem (O3) jako aktivním oxidantem a pak probíhá následující reakce:
2 Al(CH3)3 + O3 → Al2O3 + 3 C2H6
Al2O3 filmy připravené pomocí O3 vykazují 10-100krát nižší hustotu svodového proudu ve srovnání s filmy připravenými pomocí H2O.
Oxid hlinitý, který je dielektrikem s relativně velkou pásmovou mezerou, se používá jako izolační bariéra v kondenzátorech.
OstatníUpravit
V osvětlení se transparentní oxid hlinitý používá v některých sodíkových výbojkách. Oxid hlinitý se také používá při přípravě nátěrových suspenzí v kompaktních zářivkách.
V chemických laboratořích je oxid hlinitý médiem pro chromatografii, k dispozici je v zásaditém (pH 9,5), kyselém (pH 4,5, pokud je ve vodě) a neutrálním složení.
Ve zdravotnictví a lékařství se používá jako materiál v kyčelních náhradách a antikoncepčních pilulkách.
Pro své opticky stimulované luminiscenční vlastnosti se používá jako scintilátor a dozimetr pro radiační ochranu a terapeutické aplikace.
Z oxidu hlinitého se často vyrábí izolace pro vysokoteplotní pece. Někdy má izolace různý procentuální podíl oxidu křemičitého v závislosti na teplotním zařazení materiálu. Izolace může být vyrobena ve formě deky, desek, cihel a volných vláken pro různé požadavky na použití.
Malé kousky oxidu hlinitého se často používají jako varné třísky v chemii.
Používá se také k výrobě izolátorů zapalovacích svíček.
Pomocí plazmového nástřiku a ve směsi s titanem se nanáší na brzdný povrch některých ráfků jízdních kol, aby se zajistila odolnost proti otěru a opotřebení.
Většina keramických oček na rybářských prutech jsou kruhové kroužky vyrobené z oxidu hlinitého.
V nejjemnější práškové (bílé) formě, nazývané diamantin, se oxid hlinitý používá jako vynikající leštící brusivo v hodinářství a hodinářství.
Keramické očka na rybářských prutech jsou z oxidu hlinitého.