Introducción
Alúmina fundida blanca(WFA) es un material de alúmina fundida eléctricamente disponible en diferentes clasificaciones de tamaño de partículas.Micropolvo WFAno es un aditivo universal que mejore automáticamente la resistencia, reduzca la porosidad o reduzca las temperaturas de sinterización. Su idoneidad para un proceso cerámico, refractario o abrasivo depende de las especificaciones suministradas y de la calificación específica de la aplicación. Las propiedades del cuerpo terminado dependen de la formulación completa, las condiciones de procesamiento y la microestructura (Riedel & Chen, 2015).
Este artículo proporciona un marco práctico para evaluar si un grado de micropolvo WFA es apropiado para una aplicación determinada. Distingue el WFA de otros materiales de alúmina y describe los parámetros que los formuladores y los equipos de adquisiciones deben verificar.
Lo que le dice (y lo que no le dice) el nombre del producto
El término "alúmina fundida blanca" describe una familia de materiales de alúmina fundida, no una única especificación. Los grados WFA generalmente se especifican como alúmina fundida a base de corindón; La química real y la composición de fases deben confirmarse utilizando los datos del producto aplicables. El término "micropolvo" se refiere a una clasificación del tamaño de partículas en lugar de dimensiones a nanoescala. En clasificación de abrasivos, FEPA 42-2:2006 define designaciones de micrograno de F230 a F2000. Sin embargo, un término comercial como "micropolvo" no proporciona por sí solo una distribución completa del tamaño de las partículas o un método de medición (Federación de Productores Europeos de Abrasivos, 2006).
El micropolvo WFA debe distinguirse de otros materiales de alúmina, incluida la alúmina calcinada, la alúmina reactiva, la alúmina tabular y la alúmina de grado electrónico especificada por separado. Estos materiales no son intercambiables. Sus rutas de producción, morfologías de partículas y comportamientos de sinterización difieren, por lo que la selección debe basarse en la función prevista dentro de la formulación específica.
Roles de aplicación potenciales
WFA puede ser evaluado para las siguientes funciones. En cada caso, se debe establecer la idoneidad para el grado y formulación específicos.
Sistemas de materias primas refractarias
La alúmina fundida se utiliza en sistemas de materias primas refractarias. Las investigaciones que comparan agregados de alúmina fundidos y sinterizados muestran que la ruta de producción, la distribución del tamaño de las partículas y la morfología de las partículas pueden influir en el procesamiento refractario. Estos hallazgos a nivel agregado no deben transferirse directamente a un grado de micropolvo sin datos específicos del grado (Schafföner et al., 2017).
Cuerpos refractarios ricos en alúmina
Cuando se requiere un agregado o una matriz a base de corindón, se puede evaluar un grado WFA como materia prima candidata. La idoneidad de una fracción de micropolvo (y su función como agregado, matriz fina u otro componente) debe establecerse para la formulación específica.
Formulaciones cerámicas resistentes al desgaste
Se puede evaluar un grado WFA cuando la dureza abrasiva sea relevante. Sin embargo, el comportamiento frente al desgaste de un cuerpo cerámico acabado depende de su microestructura completa y debe medirse utilizando el producto final.
Aplicaciones abrasivas
Cuando se considere el WFA como un medio abrasivo, se debe especificar la designación de grano requerida, la distribución del tamaño de las partículas, el comportamiento de corte y el objetivo de acabado superficial. FEPA 42-2:2006 proporciona un sistema de clasificación de micrograno pero por sí solo no establece el rendimiento de la aplicación (Federación de Productores Europeos de Abrasivos, 2006).
Preguntas clave sobre especificaciones
Al evaluar un grado de micropolvo WFA, se deben confirmar los siguientes parámetros utilizando la especificación aplicable y el certificado de análisis de lote (COA):
• Composición química: Confirme el componente principal informado y las impurezas relevantes para la aplicación en la especificación aplicable. Por ejemplo, Na₂O, SiO₂ y Fe₂O₃ pueden ser relevantes según la aplicación.
• Distribución del tamaño de las partículas: la PSD se puede informar utilizando diámetros percentiles u otro método de clasificación acordado, según el procedimiento de medición y las especificaciones del cliente.
• Morfología de las partículas: la morfología de las partículas depende de su trituración, conformación y clasificación. La literatura a nivel agregado indica que la alúmina fundida y sinterizada puede diferir en morfología, pero el grado real del micropolvo debe caracterizarse directamente (Schafföner et al., 2017).
• Coherencia entre lotes: Verifique los requisitos de coherencia con el proveedor.
• Control de embalaje y contaminación: Confirme los requisitos de embalaje y manipulación para la aplicación prevista.
Pruebas de materia prima y carrocería terminada
Dependiendo de la aplicación y las especificaciones acordadas, las comprobaciones de las materias primas pueden incluir análisis químicos, análisis del tamaño de partículas, contenido de humedad, densidad aparente y pruebas de contaminación magnética. Se trata de verificaciones de adquisiciones y calificaciones, no de garantías de desempeño.
Las pruebas de acabado cerámico o refractario pueden incluir porosidad aparente, densidad aparente, resistencia a la flexión, resistencia a la abrasión, refractariedad bajo carga y resistencia al choque térmico. Estas propiedades deben evaluarse utilizando el cuerpo compuesto final en lugar del polvo bruto solo. El rendimiento cerámico depende de la composición, el procesamiento y la microestructura; por lo tanto, las propiedades de la materia prima no se traducen directamente en propiedades de la carrocería terminada (Riedel y Chen, 2015).
Límites de evidencia
La literatura técnica sobre agregados de alúmina fundida proporciona información útil sobre cómo la ruta de producción, la distribución del tamaño de las partículas y la morfología de las partículas pueden influir en el procesamiento refractario (Schafföner et al., 2017). Sin embargo, estos hallazgos se aplican a nivel agregado y no se debe suponer que se aplican a los grados de micropolvo sin datos específicos del grado.
La ciencia cerámica general establece que el rendimiento del material depende de su composición, procesamiento y microestructura (Riedel & Chen, 2015). No establece declaraciones de desempeño específicas para un grado o aplicación de WFA en particular.
Conclusión
Micropolvo de alúmina fundida blancaes una materia prima que puede evaluarse para aplicaciones cerámicas, refractarias y abrasivas seleccionadas. Su idoneidad depende del grado suministrado, la función de formulación, las condiciones de procesamiento y los resultados de la calificación. Se deben considerar el grado del producto, la química, la distribución del tamaño de las partículas, el método de medición, la función de la formulación, las condiciones de procesamiento y la calificación del cuerpo terminado. Los formuladores deben verificar las especificaciones aplicables y validar el desempeño mediante pruebas del cuerpo terminado.
CTA profesional
Para analizar la idoneidad de un grado de alúmina fundida blanca para una aplicación cerámica o refractaria, proporcione la aplicación prevista, los límites químicos requeridos, la distribución del tamaño de partícula objetivo y el método de medición, el estándar de clasificación requerido, el papel previsto en la formulación, las condiciones de cocción o procesamiento, las propiedades objetivo del cuerpo terminado y los métodos de prueba requeridos.
Referencias
- Federación de Productores Europeos de Abrasivos. (2006). Estándar FEPA 42-2:2006: Granos de óxido de aluminio fundido, carburo de silicio y otros materiales abrasivos para abrasivos aglomerados y para aplicaciones generales: Microgranos F230 a F2000. FEPA.
- Riedel, R. y Chen, I.-W. (Eds.). (2015). Ciencia y tecnología de la cerámica, Volumen 2: Propiedades. Wiley-VCH. ISBN: 978-3-527-31156-9.
- Schafföner, S., Dietze, C., Möhmel, S., Fruhstorfer, J. y Aneziris, CG (2017). Refractarios que contienen agregados de alúmina fusionados y sinterizados: investigaciones sobre procesamiento, distribución del tamaño de partículas y morfología de las partículas. Cerámica Internacional, 43(5), 4252–4262.https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.12.067