Znany jako alfa tlenek glinu w społecznościach nauki o materiałach lub alundum (w formie stopionej) lub aloksyt w społecznościach górniczych i ceramicznych tlenek glinu znajduje szerokie zastosowanie. Roczna światowa produkcja tlenku glinu w 2015 roku wynosiła około 115 milionów ton, z czego ponad 90% jest wykorzystywane do produkcji metalu aluminiowego. Główne zastosowania specjalistycznych tlenków glinu są w materiałach ogniotrwałych, ceramice, polerowaniu i zastosowaniach ściernych. Duże ilości wodorotlenku glinu, z którego uzyskuje się tlenek glinu, są wykorzystywane do produkcji zeolitów, pigmentów tytanowych do powlekania oraz jako opóźniacz ognia/tłumik dymu.
Ponad 90% wyprodukowanego tlenku glinu, zwykle określanego jako tlenek glinu klasy smelterskiej (SGA), jest zużywane do produkcji aluminium, zwykle w procesie Hall-Héroult. Pozostała część, zwykle nazywana tlenkiem glinu specjalnym, jest używana w wielu różnych zastosowaniach, które odzwierciedlają jej obojętność, odporność na temperaturę i odporność elektryczną.
WypełniaczeEdit
Będąc dość obojętnym chemicznie i białym, tlenek glinu jest preferowanym wypełniaczem do tworzyw sztucznych. Tlenek glinu jest częstym składnikiem filtrów przeciwsłonecznych i czasami jest również obecny w kosmetykach takich jak róż do policzków, szminka i lakier do paznokci.
SzkłoEdit
Wiele preparatów szklanych zawiera tlenek glinu jako składnik. Szkło glinokrzemianowe jest powszechnie stosowanym rodzajem szkła, które często zawiera od 5% do 10% tlenku glinu.
KatalizaEdit
Tlenek glinu katalizuje wiele reakcji, które są przydatne w przemyśle. W największym zastosowaniu na skalę przemysłową, tlenek glinu jest katalizatorem w procesie Clausa do przekształcania gazów odlotowych siarkowodoru w siarkę elementarną w rafineriach. Jest on również przydatny do odwadniania alkoholi do alkenów.
Tlenek glinu służy jako nośnik katalizatora dla wielu katalizatorów przemysłowych, takich jak te stosowane w hydroodsiarczaniu i niektórych polimeryzacjach Zieglera-Natty.
Oczyszczanie gazuEdit
Tlenek glinu jest szeroko stosowany do usuwania wody ze strumieni gazu.
Materiały ścierneEdit
Tlenek glinu jest stosowany ze względu na swoją twardość i wytrzymałość. Jego naturalnie występująca forma, korund, jest 9 w skali Mohsa twardości minerałów (tuż poniżej diamentu). Jest on szeroko stosowany jako materiał ścierny, w tym jako znacznie tańszy substytut diamentu przemysłowego. Wiele rodzajów papieru ściernego wykorzystuje kryształy tlenku glinu. Ponadto, jego niska retencja ciepła i niskie ciepło właściwe sprawiają, że jest on szeroko stosowany w operacjach szlifowania, zwłaszcza narzędzi tnących. Jako sproszkowany minerał ścierny aloxite, jest głównym składnikiem, wraz z krzemionką, końcówki kija „kreda” używane w bilardzie. Tlenek glinu w proszku jest stosowany w niektórych zestawach do polerowania płyt CD/DVD i naprawiania zarysowań. Jego właściwości polerujące są również powodem stosowania go w paście do zębów. Jest on również stosowany w mikrodermabrazji, zarówno w procesie maszynowym dostępnym przez dermatologów i estetyków, jak i jako ręczny środek do ścierania skóry stosowany zgodnie z instrukcjami producenta.
PaintEdit
Płatki tlenku glinu są stosowane w farbach do odblaskowych efektów dekoracyjnych, takich jak w przemyśle motoryzacyjnym lub kosmetycznym.
Włókna kompozytoweEdit
Tlenek glinu został wykorzystany w kilku eksperymentalnych i komercyjnych materiałach włóknistych do zastosowań o wysokiej wydajności (np. Fiber FP, Nextel 610, Nextel 720). W szczególności nanowłókna tlenku glinu stały się przedmiotem zainteresowania badaczy.
Zbroja na ciałoEdit
Niektóre zbroje na ciało wykorzystują ceramiczne płyty z tlenku glinu, zazwyczaj w połączeniu z aramidem lub UHMWPE, aby osiągnąć skuteczność przeciwko większości zagrożeń karabinowych. Aluminiowo-ceramiczny pancerz jest łatwo dostępny dla większości cywilów w jurysdykcjach, gdzie jest to legalne, ale nie jest uważany za wojskowy grade.
Ochrona przed ścieraniemEdit
Tlenek glinu może być uprawiany jako powłoka na aluminium przez anodowanie lub przez elektrolityczne utlenianie plazmowe (patrz „Właściwości” powyżej). Zarówno twardość jak i odporność na ścieranie powłoki wynikają z wysokiej wytrzymałości tlenku glinu, jednak porowata warstwa powłoki wytworzona w konwencjonalnych procedurach anodowania prądem stałym mieści się w zakresie 60-70 Rockwell twardości C, która jest porównywalna tylko z utwardzonymi stopami stali węglowej, ale znacznie gorsza od twardości naturalnego i syntetycznego korundu. Zamiast tego, przy elektrolitycznym utlenianiu plazmowym, powłoka jest porowata tylko na powierzchniowej warstwie tlenku, podczas gdy niższe warstwy tlenku są znacznie bardziej zwarte niż przy standardowych procedurach anodowania prądem stałym i prezentują wyższą krystaliczność z powodu przetapiania i zagęszczania warstw tlenku w celu uzyskania klastrów α-Al2O3 o znacznie wyższych wartościach twardości powłoki około 2000 twardości Vickersa.
Tlenek glinu jest stosowany do produkcji płytek, które są mocowane wewnątrz linii paliwa pyłowego i przewodów spalinowych w elektrowniach węglowych w celu ochrony obszarów o wysokim zużyciu. Nie są one odpowiednie do obszarów o dużych siłach uderzenia, ponieważ płytki te są kruche i podatne na pękanie.
Izolacja elektrycznaEdit
Tlenek glinu jest izolatorem elektrycznym stosowanym jako podłoże (krzem na szafirze) do układów scalonych, ale także jako bariera tunelowa do produkcji urządzeń nadprzewodzących, takich jak tranzystory jednoelektronowe i nadprzewodzące urządzenia do interferencji kwantowej (SQUIDs).
Do jego zastosowania jako izolatora elektrycznego w układach scalonych, gdzie konformalny wzrost cienkiej warstwy jest warunkiem wstępnym, a preferowanym trybem wzrostu jest osadzanie warstwowe, filmy Al2O3 mogą być przygotowane przez wymianę chemiczną między trimetyloglinem (Al(CH3)3) i H2O:
2 Al(CH3)3 + 3 H2O → Al2O3 + 6 CH4
H2O w powyższej reakcji można zastąpić ozonem (O3) jako aktywnym utleniaczem i zachodzi wówczas następująca reakcja:
2 Al(CH3)3 + O3 → Al2O3 + 3 C2H6
Filmy Al2O3 przygotowane przy użyciu O3 wykazują 10-100 razy mniejszą gęstość prądu upływu w porównaniu z filmami przygotowanymi przy użyciu H2O.
Tlenek glinu, będąc dielektrykiem o stosunkowo dużej przerwie pasmowej, jest stosowany jako bariera izolacyjna w kondensatorach.
InneEdit
W oświetleniu, przezroczysty tlenek glinu jest stosowany w niektórych lampach sodowych. Tlenek glinu jest również stosowany do przygotowywania zawiesin powłok w kompaktowych lampach fluorescencyjnych.
W laboratoriach chemicznych tlenek glinu jest medium do chromatografii, dostępnym w postaci preparatów zasadowych (pH 9,5), kwaśnych (pH 4,5 w wodzie) i obojętnych.
Zdrowie i zastosowania medyczne obejmują go jako materiał w protezach biodrowych i pigułkach antykoncepcyjnych.
Jest on używany jako scyntylator i dozymetr do ochrony przed promieniowaniem i zastosowań terapeutycznych ze względu na jego optycznie stymulowane właściwości luminescencyjne.
Izolacja dla pieców wysokotemperaturowych jest często wytwarzana z tlenku glinu. Czasami izolacja zawiera różne procenty krzemionki, w zależności od temperatury znamionowej materiału. Izolacja może być wykonana w postaci koców, płyt, cegieł i luźnych włókien dla różnych wymagań aplikacyjnych.
Małe kawałki tlenku glinu są często używane w chemii jako wióry wrzące.
Jest on również używany do produkcji izolatorów świec zapłonowych.
Przy użyciu procesu natryskiwania plazmowego i zmieszany z tytanią, jest powlekany na powierzchni hamującej niektórych obręczy rowerowych w celu zapewnienia odporności na ścieranie i zużycie.
Większość ceramicznych oczek na wędkach to okrągłe pierścienie wykonane z tlenku glinu.
W swojej najdrobniejszej sproszkowanej (białej) postaci, zwanej Diamantine, tlenek glinu jest używany jako doskonały materiał ścierny do polerowania w zegarmistrzostwie i zegarmistrzostwie.
Tlenek glinu jest używany jako doskonały materiał ścierny do polerowania w zegarmistrzostwie.