In de materiaalkunde bekend als alfa-aluminiumoxide of alundum (in gesmolten vorm) of aloxiet in de mijnbouw en de keramiekwereld, wordt aluminiumoxide op grote schaal gebruikt. De jaarlijkse wereldproductie van aluminiumoxide bedroeg in 2015 ongeveer 115 miljoen ton, waarvan meer dan 90% wordt gebruikt voor de vervaardiging van aluminiummetaal. De belangrijkste toepassingen van speciale aluminiumoxides zijn in vuurvaste materialen, keramiek, polijsten en abrasieve toepassingen. Grote tonnages aluminiumhydroxide, waaruit aluminiumoxide wordt verkregen, worden gebruikt bij de vervaardiging van zeolieten, het coaten van titania pigmenten, en als brandvertrager/rookonderdrukker.
Meer dan 90% van het geproduceerde aluminiumoxide, gewoonlijk Smelter Grade Alumina (SGA) genoemd, wordt gebruikt voor de produktie van aluminium, gewoonlijk via het Hall-Héroult proces. De rest, normaal genoemd speciaal aluminiumoxyde wordt gebruikt in een grote verscheidenheid van toepassingen die zijn inertheid, temperatuurweerstand en elektrische weerstand weerspiegelen.
VulstoffenEdit
Gezien het vrij chemisch inert en wit is, is aluminiumoxyde een favoriete vulstof voor plastieken. Aluminiumoxyde is een gemeenschappelijk ingrediënt in zonnebrandcrème en is soms ook aanwezig in schoonheidsmiddelen zoals blush, lippenstift, en nagellak.
GlasEdit
Veel formuleringen van glas hebben aluminiumoxyde als een ingrediënt. Aluminosilicate glas is een algemeen gebruikt type van glas dat vaak 5% tot 10% alumina bevat.
CatalysisEdit
Aluminiumoxyde katalyseert een verscheidenheid van reacties die industrieel nuttig zijn. In zijn grootste schaal toepassing, aluminiumoxyde is de katalysator in het Claus proces voor het omzetten van waterstofsulfide afvalgassen in elementaire zwavel in raffinaderijen. Het is ook nuttig voor dehydratie van alcoholen tot alkenen.
Aluminiumoxyde dient als katalysatorsteun voor vele industriële katalysatoren, zoals die welke worden gebruikt in hydrodesulfurization en sommige Ziegler-Natta polymerisaties.
GaszuiveringEdit
Aluminiumoxyde wordt veel gebruikt om water uit gasstromen te verwijderen.
SchuurmiddelEdit
Aluminiumoxyde wordt gebruikt om zijn hardheid en sterkte. Zijn natuurlijk voorkomende vorm, Korund, is een 9 op de schaal van Mohs van minerale hardheid (net onder diamant). Het wordt veel gebruikt als schuurmiddel, ook als veel goedkoper vervangingsmiddel voor industrieel diamant. Veel soorten schuurpapier maken gebruik van aluminiumoxidekristallen. Bovendien wordt het vanwege zijn lage warmte-retentie en lage soortelijke warmte veel gebruikt bij slijpbewerkingen, met name bij doorslijpgereedschappen. Als het poederachtige slijpmineraal aloxiet is het, samen met kiezelzuur, een belangrijk bestanddeel van het “krijt” van de biljartkeu. Aluminiumoxidepoeder wordt gebruikt in sommige CD/DVD-polijst- en krasreparatiesets. De polijstende eigenschappen liggen ook ten grondslag aan het gebruik in tandpasta. Het wordt ook gebruikt in microdermabrasie, zowel in het machinale proces verkrijgbaar bij dermatologen en esthetici, en als een handmatig huidschuurmiddel gebruikt volgens de aanwijzingen van de fabrikant.
PaintEdit
Aluminiumoxideschilfers worden in verf gebruikt voor reflecterende decoratieve effecten, zoals in de automobiel- of cosmetica-industrie.
ComposietvezelEdit
Aluminiumoxide is gebruikt in enkele experimentele en commerciële vezelmaterialen voor hoogwaardige toepassingen (bijv. Fiber FP, Nextel 610, Nextel 720). Alumina nanovezels in het bijzonder zijn uitgegroeid tot een onderzoeksgebied van belang.
Body armorEdit
Sommige body armors maken gebruik van aluminiumoxide keramische platen, meestal in combinatie met aramide of UHMWPE backing om effectiviteit te bereiken tegen de meeste geweer bedreigingen. Het ceramische pantser van het aluminiumoxide is gemakkelijk beschikbaar voor de meeste burgers in jurisdicties waar het wettelijk is, maar wordt niet beschouwd als militaire rang.
SchuringsbeschermingEdit
Aluminiumoxyde kan als deklaag op aluminium door het anodiseren of door plasma elektrolytische oxydatie worden gekweekt (zie de “Eigenschappen” hierboven). Zowel de hardheid als de slijtvaste eigenschappen van de deklaag zijn afkomstig van de hoge sterkte van aluminiumoxyde, maar de poreuze deklaag die met conventionele gelijkstroomanodiseerprocédés wordt geproduceerd ligt binnen een bereik van 60-70 Rockwell hardheid C, die alleen vergelijkbaar is met geharde koolstofstaallegeringen, maar aanzienlijk inferieur is aan de hardheid van natuurlijk en synthetisch korund. In plaats daarvan, met plasma elektrolytische oxidatie, is de deklaag alleen poreus op de oppervlakte oxidelaag terwijl de lagere oxidelagen veel compacter zijn dan met standaard gelijkstroom anodiseer procedures en een hogere kristalliniteit vertonen doordat de oxidelagen worden omgesmolten en verdicht om α-Al2O3 clusters te verkrijgen met veel hogere deklaag hardheidswaarden rond 2000 Vickers hardheid.
Aluminiumoxide wordt gebruikt voor de vervaardiging van tegels die aan de binnenkant van poedervormige brandstofleidingen en rookgaskanalen van kolengestookte elektriciteitscentrales worden aangebracht om sterk versleten gebieden te beschermen. Zij zijn niet geschikt voor gebieden met hoge stootkrachten aangezien deze tegels bros zijn en vatbaar voor breuk.
Elektrische isolatieEdit
Aluminiumoxyde is een elektrische isolator die als substraat (silicium op saffier) voor geïntegreerde schakelingen maar ook als tunnelbarrière voor de vervaardiging van supergeleidende apparaten zoals enkel-elektronentransistors en supergeleidende kwantuminterferentieapparaten (SQUIDs) wordt gebruikt.
Voor de toepassing als een elektrische isolator in geïntegreerde schakelingen, waar de conforme groei van een dunne film een eerste vereiste is en de voorkeursgroeimodus atomaire laagafzetting is, kunnen Al2O3-films worden bereid door de chemische uitwisseling tussen trimethylaluminium (Al(CH3)3) en H2O:
2 Al(CH3)3 + 3 H2O → Al2O3 + 6 CH4
H2O in de bovenstaande reactie kan worden vervangen door ozon (O3) als de actieve oxidant en de volgende reactie vindt dan plaats:
2 Al(CH3)3 + O3 → Al2O3 + 3 C2H6
De Al2O3 films bereid met behulp van O3 tonen 10-100 keer lagere lekstroomdichtheid in vergelijking met die bereid met H2O.
Aluminiumoxyde, een diëlektricum met vrij grote band gap, wordt gebruikt als een isolerende barrière in condensatoren.
OtherEdit
In verlichting, wordt transparant aluminiumoxyde gebruikt in sommige natriumdamplampen. Aluminiumoxide wordt ook gebruikt bij de bereiding van coatingsuspensies in compacte fluorescentielampen.
In scheikundelaboratoria is aluminiumoxide een medium voor chromatografie, verkrijgbaar in basische (pH 9,5), zure (pH 4,5 wanneer in water) en neutrale formuleringen.
Gezondheid en medische toepassingen omvatten het als materiaal in heupprotheses en geboortebeperkingspillen.
Het wordt gebruikt als scintillator en dosismeter voor stralingsbescherming en therapietoepassingen wegens zijn optisch gestimuleerde luminescentieeigenschappen.
Insolatie voor ovens bij hoge temperatuur wordt vaak vervaardigd van aluminiumoxyde. Soms heeft de isolatie variërende percentages silica, afhankelijk van de temperatuurklasse van het materiaal. De isolatie kan in deken, karton, baksteen en losse vezelvormen voor diverse toepassingsvereisten worden gemaakt.
Kleine stukken aluminiumoxyde worden vaak gebruikt als kookspanen in chemie.
Het wordt ook gebruikt om bougie-isolatoren te maken.
Gebruik makend van een plasma-spuitproces en gemengd met titania, wordt het met een laag bedekt op het remoppervlak van sommige fietsvelgen om schuring en slijtageweerstand te verstrekken.
De meeste ceramische ogen op vishengels zijn cirkelvormige ringen die van aluminiumoxyde worden gemaakt.
In zijn fijnste poedervorm (wit), genoemd Diamantine, wordt het aluminiumoxyde gebruikt als een superieur polijstend schuurmiddel in horlogemak en klokkenmakerij.