อะลูมินาหลอมรวมสีน้ำตาล (BFA) เป็นวัสดุขัดและวัสดุทนไฟเทียม ประกอบด้วยอะลูมิเนียมออกไซด์ (Al₂O₃) เป็นหลัก ซึ่งโดยปกติจะมีสิ่งเจือปนออกไซด์อื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย (เช่น เหล็กออกไซด์ ซิลิกอนออกไซด์ เป็นต้น) ผลิตขึ้นโดยการหลอมบ็อกไซต์ (ส่วนใหญ่เป็นอะลูมิเนียมออกไซด์) และวัตถุดิบอื่นๆ ที่อุณหภูมิสูง และได้รับการตั้งชื่อตามสีน้ำตาลของวัสดุ
ลักษณะสำคัญ
1. ความแข็งสูง: ความแข็ง Mohs คือ 9.0 รองจากเพชรและซิลิกอนคาร์ไบด์ เหมาะสำหรับเป็นวัสดุเจียร
2. จุดหลอมเหลวสูง: ประมาณ 2050°C ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม
3. ทนต่อการสึกหรอและความเหนียว: ไม่แตกหักง่ายภายใต้แรงกดดันหรือแรงกระแทกสูง เหมาะสำหรับการเจียรงานหนัก
4. เสถียรภาพทางเคมี: ทนต่อการกัดกร่อนของกรดและด่าง เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน
กระบวนการผลิต
คอรันดัมสีน้ำตาลโดยทั่วไปผลิตได้โดยการหลอมด้วยไฟฟ้า:
1. วัตถุดิบ (บ็อกไซต์ โค้ก เศษเหล็ก) จะถูกหลอมที่อุณหภูมิสูง (สูงกว่า 2,000°C) ในเตาเผาไฟฟ้า
2. หลังจากที่เศษโลหะหลอมเย็นลงแล้ว จะถูกบดและคัดกรองเพื่อสร้างอนุภาคที่มีขนาดต่างกัน
| ขนาดแยก | อัล2โอ3 นาที | เอสไอโอ2 แม็กซ์ | ทิโอ2 แม็กซ์ | Fe2O3 แม็กซ์ |
| 12#-80# | 94.5-96% | 0.6-0.8% | 1.5-3% | 0.12-0.2% |
| 100#-180# | 93.5% | 0.7-1% | 1.5-3.8% | 0.15-0.25% |
| 240#-280# | 92% | 0.85-1.1% | 1.5-3.8% | 0.18-0.35% |
การจัดเกรด การกระจายขนาด
: มาตรฐาน FEPA
| ขนาดกรวด | สูงสุด 3% มากกว่าอืม | ขั้นต่ำ 50% ในช่วงขนาดอืม | 94% ขั้นต่ำ มากกว่าอืม | ขนาดกรวด | สูงสุด 3% มากกว่าอืม | ขั้นต่ำ 50% ในช่วงขนาดอืม | 94% ขั้นต่ำ มากกว่าอืม |
| เอฟ12 | 2000 | ไม่มีข้อมูล | 1400 | เอฟ120 | 125 | ไม่มีข้อมูล | 90 |
| เอฟ14 | 1700 | ไม่มีข้อมูล | 1180 | เอฟ150 | 106 | ไม่มีข้อมูล | 63 |
| เอฟ16 | 1400 | ไม่มีข้อมูล | 1,000 | เอฟ180 | 90 | ไม่มีข้อมูล | 53 |
| เอฟ20 | 1180 | ไม่มีข้อมูล | 850 | เอฟ220 | 75 | 50.0-56.0 | 45 |
| เอฟ24 | 850 | ไม่มีข้อมูล | 600 | เอฟ240 | 70 | 42.5-46.5 | 28 |
| เอฟ30 | 710 | ไม่มีข้อมูล | 500 | เอฟ280 | 59 | 35.0-38.0 | 22 |
| เอฟ36 | 600 | ไม่มีข้อมูล | 425 | เอฟ320 | 49 | 27.7-30.7 | 16.5 |
| เอฟ40 | 500 | ไม่มีข้อมูล | 355 | เอฟ360 | 40 | 21.3-24.3 | 12 |
| เอฟ46 | 425 | ไม่มีข้อมูล | 300 | เอฟ400 | 32 | 16.3-18.3 | 8 |
| เอฟ54 | 355 | ไม่มีข้อมูล | 250 | เอฟ500 | 25 | 11.8-13.8 | 5 |
| เอฟ60 | 300 | ไม่มีข้อมูล | 212 | เอฟ600 | 19 | 8.3-10.3 | 3 |
| เอฟ 70 | 250 | ไม่มีข้อมูล | 180 | เอฟ800 | 14 | 5.5-7.5 | 2 |
| เอฟ80 | 212 | ไม่มีข้อมูล | 150 | เอฟ1000 | 10 | 3.7-5.3 | 1 |
| เอฟ90 | 180 | ไม่มีข้อมูล | 125 | เอฟ1200 | 7 | 2.5-3.5 | 1 |
| เอฟ100 | 150 | ไม่มีข้อมูล | 106 |
การใช้งานหลัก
1. สารกัดกร่อน: ใช้ทำล้อเจียร กระดาษทราย และสายพานขัด เหมาะสำหรับการเจียรและขัดเงาโลหะ ไม้ และแก้ว
2. วัสดุทนไฟ: ใช้สำหรับบุเตาเผาที่อุณหภูมิสูงและวัสดุหล่อ และสามารถทนต่ออุณหภูมิที่รุนแรงได้
3. การพ่นทราย: การทำความสะอาดพื้นผิว การขจัดสนิม และเพิ่มการยึดเกาะชิ้นงาน
4. สารตัวเติมทนทานต่อการสึกหรอ: เพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอของเรซินหรือสารเคลือบ เช่น พื้น และสารเคลือบกันลื่น
5. อุตสาหกรรมเซรามิก : ใช้เป็นสารเติมแต่งเพื่อปรับปรุงความแข็งแกร่งของเซรามิก
ความแตกต่างจากคอรันดัมชนิดอื่น
– คอรันดัมสีขาว: มีความบริสุทธิ์สูงกว่า (Al₂O₃＞99%) สีขาว มีความแข็งมากกว่าเล็กน้อยแต่เปราะบางกว่า เหมาะสำหรับงานตัดที่มีความแม่นยำ
– คอรันดัมสีดำ: ประกอบด้วยออกไซด์ของเหล็กมากกว่า ความแข็งน้อยกว่า และใช้ในงานที่ใช้ความเข้มข้นต่ำ เช่น การขัดสแตนเลส
ข้อดี
– ประสิทธิภาพต้นทุนสูง: วัตถุดิบหาได้ง่าย และต้นทุนการผลิตต่ำกว่าคอรันดัมสีขาว
– ความอเนกประสงค์: มีทั้งความแข็งและความเหนียว และสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างกว้างขวาง
โดยสรุปคอรันดัมสีน้ำตาลได้กลายมาเป็นวัตถุดิบพื้นฐานที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรม เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ยอดเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมหนักและสาขาที่มีการใช้พลังงานสูง
