W przemyśle materiałów ogniotrwałych terminy „kalcynowany tlenek glinu„ i „aktywowany tlenek glinu” to modne hasła, ponieważ stały się one ważnymi surowcami syntetycznymi do materiałów ogniotrwałych, szczególnie w przypadku niektórych-monolitycznych materiałów ogniotrwałych o wysokiej wydajności. Istnieje jednak dwuznaczność co do rozróżnienia między nimi i tego, czy terminologia jest właściwa.
Po pierwsze, ważne jest wyjaśnienie, czym jest kalcynowany tlenek glinu stosowany w materiałach ogniotrwałych. Jest to produkt otrzymywany przez kalcynację wodorotlenku glinu lub tlenku glinu przemysłowego w określonej temperaturze, częściowo lub prawie całkowicie przekształcając go w -Al2O3. Kalcynacja oznacza ogrzewanie materiału w określonej temperaturze w celu wywołania reakcji rozkładu, w wyniku której następuje utrata wody krystalizacyjnej lub składników lotnych. Ogólnie rzecz biorąc, każdy tlenek glinu uzyskany przez ogrzewanie wodorotlenku glinu w celu usunięcia wody krystalizacyjnej, nawet jeśli jest to stan przejściowy przed najbardziej stabilnym termodynamicznie -Al2O3, takie jak -Al2O3lub θ-Al2O3, jest uważany za kalcynowany tlenek glinu, powszechnie znany jako tlenek glinu przemysłowy lub tlenek glinu dostępny w handlu.
Termin „aktywowany tlenek glinu” ma dwa znaczenia. Tlenek glinu stosowany w-zastosowaniach nieogniotrwałych, takich jak środki osuszające, adsorbenty i katalizatory, jest często określany jako „aktywowany tlenek glinu”. Ten porowaty, silnie zdyspergowany materiał stały ma dużą powierzchnię właściwą. Jego mikroporowata powierzchnia posiada właściwości wymagane do katalizy, takie jak adsorpcja, aktywność powierzchniowa i doskonała stabilność termiczna. Dlatego jest szeroko stosowany jako katalizator i nośnik katalizatora w reakcjach chemicznych. Ten rodzaj aktywowanego tlenku glinu jest zwykle wytwarzany z dwóch rodzajów surowców: -Al₂O₃, otrzymywanego przez ogrzewanie i odwodnienie gibsytu lub byerytu. Drugi to pseudo-bemit wytwarzany z glinianów, soli glinu lub obu. Oczywiście ten typ aktywowanego tlenku glinu nie nadaje się do stosowania w materiałach ogniotrwałych. Aktywowany tlenek glinu do materiałów ogniotrwałych musi spełniać następujące wymagania:
1) kalcynowany tlenek glinu z -Al₂O₃ jako pierwotną fazą krystaliczną;
2) mieć kryształy o wielkości pierwotnej do poziomu submikronowego;
3) posiadają morfologię i rozkład wielkości ziaren sprzyjający ścisłemu upakowaniu.
Termin ten, pierwotnie ukuty przez Almatisa, oznacza reaktywny tlenek glinu. Jego cechami charakterystycznymi jest zdolność do kontrolowania rozkładu wielkości cząstek w zakresie submikronowym i poprawiona spiekalność. Jego aktywność mierzy się na podstawie spiekalności: najdrobniejszy proszek tlenku glinu jest prasowany w granulki i spiekany w określonej temperaturze, na przykład 1540 stopni, przez pewien okres czasu. Im gęstość nasypowa powstałej bryły spiekanej z tlenku glinu jest bardziej zbliżona do gęstości teoretycznej -Al₂O₃, tym wyższa jest jej aktywność. W Japonii aktywowany tlenek glinu nazywany jest po prostu „łatwym-spiekającym się tlenkiem glinu”. Tak-tzw. aktywowany tlenek glinu to po prostu specyficzny rodzaj kalcynowanego tlenku glinu, który ma mniejsze kryształy niż surowce dostępne na rynku, co ułatwia spiekanie.
Oczywiście, im mniejszy jest rozmiar pierwotnych kryształów kalcynowanego tlenku glinu stosowanego w materiałach ogniotrwałych, tym większa jest jego powierzchnia właściwa i tym wyższa jest jego aktywność spiekania. Po dokładnym zmieleniu w celu rozbicia aglomeratów, średnią średnicę można wykorzystać do scharakteryzowania pierwotnej wielkości kryształów. Na przykład średnia średnica (D50) aktywowanych tlenków glinu CT3000SG, RG4000 i CL370 firmy Almatis wynosi zazwyczaj odpowiednio 0,5 μm, 0,6 μm i 2,5 μm. Natomiast typowa wartość D50 dla konwencjonalnego kalcynowanego tlenku glinu często przekracza 3 μm.
Termin „aktywność” jest terminem względnym. Obecnie nie ma powszechnie przyjętej górnej granicy wielkości cząstek, która kwalifikuje się jako „aktywna”, a większość ocen opiera się na kryteriach jakościowych lub pół-ilościowych. Spiekalność zależy od wielu czynników, w tym powierzchni właściwej, średniej średnicy, kształtu cząstek i rozkładu wielkości cząstek, i nie należy jej oceniać wyłącznie na podstawie wielkości cząstek. Omawiając mikroproszki -Al₂O₃, branża wydaje się przyzwyczajona do interpretowania kalcynowanego tlenku glinu jako nieaktywnego, co sugeruje, że kalcynuje się on w wyższych temperaturach i ma kryształy o większych rozmiarach. Jednakże używanie zbiorczego terminu „kalcynowany tlenek glinu” w odniesieniu do określonej części tlenku glinu, podczas gdy nazywanie innej części „aktywowanym tlenkiem glinu” nie jest ani rygorystyczne, ani naukowe. Do charakteryzowania aktywności i innych właściwości mikroproszków tlenku glinu należy stosować parametry techniczne.
