Az anyagtudományi közösségekben alfa-alumíniumoxidként, a bányászati és kerámiai közösségekben alundumként (olvasztott formában) vagy aloxitként ismert alumínium-oxid széles körben használatos. Az alumínium-oxid éves világtermelés 2015-ben mintegy 115 millió tonna volt, amelynek több mint 90%-át alumíniumfém előállítására használják fel. A speciális alumínium-oxidok fő felhasználási területei a tűzálló anyagok, a kerámia, a polírozás és a csiszolóanyagok. Nagy mennyiségű alumínium-hidroxidot, amelyből a timföld származik, zeolitok, bevonó titánia pigmentek gyártásához és tűzgátló/füstgátló anyagként használnak fel.
A termelt alumínium-oxid, amelyet általában kohászati minőségű timföldnek (SGA) neveznek, több mint 90%-át alumínium előállításához használják fel, általában a Hall-Héroult-eljárással. A maradékot, amelyet általában különleges alumínium-oxidnak neveznek, sokféle alkalmazásban használják, ami tükrözi inertitását, hőmérsékletállóságát és elektromos ellenállását.
TöltőanyagokSzerkesztés
Az alumínium-oxid kémiailag meglehetősen inert és fehér, ezért a műanyagok kedvelt töltőanyaga. Az alumínium-oxid gyakori összetevője a fényvédő krémeknek, és néha kozmetikumokban, például pirosítóban, rúzsban és körömlakkban is megtalálható.
ÜvegSzerkesztés
Az üveg számos készítményének összetevője alumínium-oxid. Az alumínium-szilikát üveg egy általánosan használt üvegtípus, amely gyakran 5-10% timföldet tartalmaz.
KatalízisSzerkesztés
Az alumínium-oxid számos, iparilag hasznos reakciót katalizál. Legnagyobb léptékű alkalmazása során az alumínium-oxid a katalizátor a Claus-folyamatban, amely a finomítókban a hidrogén-szulfid hulladékgázokat elemi kénné alakítja át. Hasznos az alkoholok alkénekké történő dehidratálásához is.
Az alumínium-oxid számos ipari katalizátor katalizátorhordozójaként szolgál, például a hidrodekénezésnél és egyes Ziegler-Natta polimerizációknál.
GáztisztításSzerkesztés
Az alumínium-oxidot széles körben használják a víz eltávolítására gázáramokból.
CsiszolóanyagSzerkesztés
Az alumínium-oxidot keménysége és szilárdsága miatt használják. A természetben előforduló formája, a korund, a Mohs-féle ásványi keménységi skálán 9-es (közvetlenül a gyémánt alatt). Széles körben használják csiszolóanyagként, többek között az ipari gyémánt sokkal olcsóbb helyettesítőjeként. Sokféle csiszolópapír alumínium-oxid kristályokat használ. Ezenkívül alacsony hővisszatartása és alacsony fajhője miatt széles körben használják csiszolási műveleteknél, különösen vágószerszámoknál. Az aloxit por alakú csiszoló ásványként a szilícium-dioxiddal együtt a biliárdban használt biliárddákó “kréta” egyik fő összetevője. Az alumínium-oxid port használják néhány CD/DVD polírozó és karcjavító készletben. A fogkrémekben való felhasználás hátterében is a polírozó tulajdonságai állnak. A mikrodermabrázióban is használják, mind a bőrgyógyászok és kozmetikusok által elérhető gépi eljárásban, mind a gyártó utasításai szerint használt kézi bőrcsiszolószerként.
PaintEdit
Az alumínium-oxid pelyheket a festékekben fényvisszaverő dekoratív hatásokhoz használják, például az autóiparban vagy a kozmetikai iparban.
Kompozit szálSzerkesztés
Az alumínium-oxidot néhány kísérleti és kereskedelmi szálanyagban használták nagy teljesítményű alkalmazásokhoz (pl. Fiber FP, Nextel 610, Nextel 720). Különösen az alumínium-oxid nanoszálak váltak a kutatások érdeklődési körébe.
TestpáncélEdit
Egyes testpáncélok alumínium-oxid-kerámia lemezeket használnak, általában aramid vagy UHMWPE hátlappal kombinálva a legtöbb lőfegyverrel szembeni hatékonyság elérése érdekében. Az alumínium-oxid-kerámia páncélzat a legtöbb civil számára könnyen elérhető azokban a joghatóságokban, ahol ez legális, de nem tekinthető katonai minőségűnek.
KopásvédelemSzerkesztés
Az alumínium-oxid bevonatként anodizálással vagy plazmaelektrolitikus oxidációval növeszthető az alumíniumra (lásd a fenti “Tulajdonságok” című részt). A bevonat keménysége és kopásálló tulajdonságai egyaránt az alumínium-oxid nagy szilárdságából erednek, ugyanakkor a hagyományos egyenáramú eloxálási eljárásokkal előállított porózus bevonatréteg a 60-70 Rockwell C keménységi tartományba esik, amely csak az edzett szénacél ötvözetekhez hasonlítható, de jelentősen elmarad a természetes és szintetikus korund keménységétől. Ehelyett a plazmaelektrolitikus oxidálással a bevonat csak a felületi oxidrétegen porózus, míg az alsóbb oxidrétegek sokkal tömörebbek, mint a hagyományos egyenáramú eloxálási eljárásokkal, és magasabb kristályosságot mutatnak, mivel az oxidrétegek újraolvasztása és sűrítése α-Al2O3 klasztereket eredményez, amelyek sokkal magasabb, 2000 Vickers-keménység körüli bevonatkeménység-értékekkel rendelkeznek.
Az alumínium-oxidot olyan lapok gyártására használják, amelyeket a széntüzelésű erőművek porlasztott tüzelőanyag-vezetékeinek és füstgázcsatornáinak belsejében rögzítenek a nagy kopású területek védelmére. Nem alkalmasak nagy ütőerővel terhelt területekre, mivel ezek a lapok törékenyek és törésre hajlamosak.
Elektromos szigetelésSzerkesztés
Az alumínium-oxid elektromos szigetelő, amelyet integrált áramkörök hordozójaként (szilícium zafírra), de alagútrendszerként is használnak szupravezető eszközök, például egyelektronos tranzisztorok és szupravezető kvantuminterferencia-eszközök (SQUID) gyártásához.
Az integrált áramkörökben elektromos szigetelőként való alkalmazásához, ahol a vékonyréteg konformális növekedése előfeltétel, és a preferált növekedési mód az atomos rétegleválasztás, az Al2O3 filmeket trimetil-alumínium (Al(CH3)3) és H2O közötti kémiai cserével lehet előállítani:
2 Al(CH3)3 + 3 H2O → Al2O3 + 6 CH4
A fenti reakcióban a H2O helyettesíthető ózonnal (O3) mint aktív oxidálószerrel, és ekkor a következő reakció játszódik le:
2 Al(CH3)3 + O3 → Al2O3 + 3 C2H6
Az O3 segítségével előállított Al2O3 filmek 10-100-szor kisebb szivárgási áramsűrűséget mutatnak a H2O-val előállítottakhoz képest.
Az alumínium-oxidot, mivel viszonylag nagy sávhézaggal rendelkező dielektrikum, szigetelő gátként használják kondenzátorokban.
EgyébSzerkesztés
A világításban az átlátszó alumínium-oxidot egyes nátriumgőzlámpákban használják. Az alumínium-oxidot a kompakt fénycsövek bevonatszuszpenzióinak elkészítéséhez is használják.
A kémiai laboratóriumokban az alumínium-oxid kromatográfiás közeg, amely bázikus (pH 9,5), savas (vízben pH 4,5) és semleges formulákban kapható.
Az egészségügyi és orvosi alkalmazások között szerepel csípőprotézisek és fogamzásgátló tabletták anyagaként.
Optikailag stimulált lumineszcencia tulajdonságai miatt szcintillátorként és dózismérőként használják sugárvédelmi és terápiás alkalmazásokban.
A magas hőmérsékletű kemencék szigetelését gyakran alumínium-oxidból gyártják. Néha a szigetelés az anyag hőmérsékleti minősítésétől függően különböző százalékban tartalmaz szilícium-dioxidot. A szigetelés készülhet takaró, tábla, tégla és laza szálas formában a különböző alkalmazási igényeknek megfelelően.
Az alumínium-oxid kis darabjait a kémiában gyakran használják forralóchipként.
A gyújtógyertyaszigetelők készítéséhez is használják.
Plazmaspray eljárással és titániával keverve egyes kerékpárfelnik fékfelületére vonják be, hogy kopás- és kopásállóságot biztosítson.
A horgászbotok legtöbb kerámiaszeme alumínium-oxidból készült kör alakú gyűrű.
A legfinomabb porított (fehér) formájában, az úgynevezett Diamantinban az alumínium-oxidot kiváló csiszolóanyagként használják az óra- és óraműgyártásban.