电熔白刚玉一般以工业氧化铝粉为原料,在电弧炉中熔融后冷却再结晶而成的白色熔块,主要化学成分为Al2O3,含量在99%以上,杂质含量很少。其冶炼过程基本上是工业氧化铝粉熔化再结晶的过程,不存在还原过程。而工业氧化铝含Al2O3 98.5%以上,还有少量的Na2O、SiO2、Fe2O3等杂质。电熔处理虽有一定净化提纯作用,但还不能将其完全排除。其中Na2O与Al2O3在熔融状态中生成β-Al2O3,且生成量随着Na2O含量的增加而增大。由于β-Al2O3的熔点低,密度小,因此熔块冷却结晶时,偏析于熔块的上中部,虽然通过碎选可以剔除,但仍会有少量留在刚玉熔体中,严重影响白刚玉熔块的耐火性能。因此对工业氧化铝中的Na2O含量必须严格控制。
特别是随着低钠氧化铝在高新技术材料领域的使用越来越广泛,优化和控制低钠氧化铝的质量显得尤其重要。
例如,在电子陶瓷中,Na2O的存在不但影响电子陶瓷的致密度,而且还由于Na2O结合Al2O3生成具有一定导电性的β-Al2O3,从而影响其电气性能。在LCD玻璃中,由于Na离子会使液晶和薄膜晶体管中毒,进而使半导体液晶材料和薄膜材料劣化,缩短显示器的寿命,并且还会污染生产线,通常液晶玻璃用α-Al2O3,要求其中Na2O含量不大于0.03%。因此,电子级的α-Al2O3都必须是低钠的产品。
成分 | F24-F70 | F80-F220 | F240-F1200 |
AL2O3 | ≥99.60% | ≥99.50% | ≥99.40% |
NA2O | ≤0.2% | ≤0.1% | ≤0.1% |
SiO2 | ≤0.1% | ≤0.1% | ≤0.1% |
Fe2O3 | ≤0.05% | ≤0.05% | ≤0.05% |