耐火物業界では、「焼成アルミナ「」と「活性アルミナ」は、耐火物、特に一部の高性能不定形耐火物において重要な合成原料となっているため、流行語になっています。ただし、この 2 つの区別や用語が適切かどうかについてはあいまいさが存在します。{0}
まず、耐火物に使用される焼成アルミナとは何なのかを明確にすることが重要です。水酸化アルミニウムまたは工業用アルミナを一定の温度で焼成し、部分的またはほぼ完全に-Alに変換して得られる製品です。2O3。焼成とは、材料を一定の温度で加熱して分解反応を起こさせ、結晶水や揮発成分を失わせることをいいます。大まかに言えば、水酸化アルミニウムを加熱して結晶水を除去することによって得られる酸化アルミニウム。熱力学的に最も安定な -Al になる前の遷移状態であっても、2O3、-アルなど2O3またはθ-Al2O3、一般に工業用アルミナまたは商業用アルミナとして知られる焼成アルミナと考えられています。
「活性アルミナ」という用語には 2 つの意味があります。乾燥剤、吸着剤、触媒などの非耐火性用途に使用されるアルミナは、特に「活性アルミナ」と呼ばれることがよくあります。この多孔質で高度に分散した固体材料は、大きな比表面積を持っています。その微多孔質表面は、吸着、表面活性、優れた熱安定性など、触媒作用に必要な特性を備えています。したがって、化学反応における触媒および触媒担体として広く使用されています。このタイプの活性アルミナは通常、2 種類の原料から製造されます: -Al₂O₃、ギブサイトまたはバイエライトを加熱および脱水することによって得られます。もう 1 つは擬-ベーマイトで、アルミン酸塩、アルミニウム塩、またはその両方から生成されます。明らかに、このタイプの活性アルミナは耐火物での使用には適していません。耐火物用の活性アルミナは次の要件を満たす必要があります。
１）｛｝｝｝Ａｌ２Ｏ３を主結晶相としてか焼したアルミナである。
2) サブミクロンレベルまでの一次結晶サイズを有する。
３）最密充填に役立つ粒子形態およびサイズ分布を有する。
この用語は元々 Almatis によって造語され、反応性アルミナを表します。その特徴は、サブミクロン範囲内で粒度分布を制御できることと、焼結性が向上していることです。その活性は、その焼結性によって測定されます。超微粒子アルミナ粉末がペレットに圧縮され、1540 度などの指定された温度で一定期間焼結されます。得られるアルミナ焼結体の嵩密度が-Al₂O₃の理論密度に近づくほど、その活性は高くなります。日本では活性アルミナを単に「易焼結アルミナ」と呼びます。{6}いわゆる活性アルミナは、市販の原材料よりも結晶が小さく、焼結が容易な特定の種類の焼成アルミナです。
耐火物に使用される焼成アルミナの一次結晶サイズが小さいほど、比表面積が大きくなり、焼結活性が高くなるのは明らかです。徹底的に粉砕して凝集物を砕いた後、中央値直径を使用して一次結晶サイズを特徴付けることができます。たとえば、Almatis の CT3000SG、RG4000、および CL370 活性アルミナの中央直径 (D50) は、通常、それぞれ 0.5μm、0.6μm、2.5μm です。対照的に、従来の焼成アルミナの典型的な D50 値は 3μm を超えることがよくあります。
「活動」という用語は相対的な用語です。現在、「活性」として認められる粒子サイズの上限は広く受け入れられておらず、ほとんどの評価は定性的または半定量的な基準に基づいています。-焼結性は、比表面積、メジアン径、粒子形状、粒子サイズ分布などの複数の要因に依存するため、粒子サイズのみで判断すべきではありません。 -Al₂O₃ 微粉末について議論するとき、業界は焼成アルミナを不活性なものとして解釈することに慣れているようで、これは高温で焼成され、結晶サイズが大きくなることを意味します。しかし、アルミナの特定の部分を総称して「焼成アルミナ」と呼び、別の部分を「活性アルミナ」と呼ぶのは厳密でも科学的でもありません。アルミナ微粉末の活性やその他の特性を特徴付けるには、技術的パラメーターを使用する必要があります。
