Aluminiumoxid, auch als Aluminiumoxid bezeichnet, ist ein weißes oder nahezu farbloses, kristallines Material, das als Ausgangsmaterial für die Aluminiumgewinnung dient. Es wird außerdem als Rohstoff für eine Vielzahl von Hochleistungskeramikprodukten und als Wirkstoff in der chemischen Verarbeitung eingesetzt.
Bei Aluminiumoxid, das ohne chemische Sinterhilfsmittel erstarrt, sind Poren in den Körnern eingeschlossen.
Aluminiumoxid wird aus Bauxit gewonnen, einem natürlich vorkommenden Erz mit unterschiedlichen Anteilen an wasserhaltigen Aluminiumoxiden. Reines Al₂O₃ kommt in der Natur als Mineral Korund und dessen Edelsteine Saphir und Rubin vor. Diese können synthetisch aus Aluminiumoxid hergestellt werden und werden gelegentlich auch als Aluminiumoxid bezeichnet. Korrekterweise bezieht sich der Begriff jedoch auf das Material, das in der Aluminiummetallurgie, der Industriekeramik und der chemischen Verarbeitung verwendet wird. Transluzentes Aluminiumoxid. Durch die Verwendung von Magnesiumoxid als Sinterhilfsmittel diffundieren Poren aus dem Material… Aluminiumoxid wird zwar immer noch teilweise durch Schmelzen von Bauxit in einem Elektroofen hergestellt – ein Verfahren, das Anfang des 20. Jahrhunderts für die Schleifmittelindustrie entwickelt wurde –, doch der größte Teil wird heute im Bayer-Verfahren aus Bauxit gewonnen, das 1888 für die Aluminiumindustrie entwickelt wurde. Beim Bayer-Verfahren wird Bauxit zerkleinert, in einer Natriumhydroxidlösung vermischt und mit Impfkristallen versetzt, um Aluminiumhydroxid auszufällen. Das Hydroxid wird in einem Ofen erhitzt, um das Wasser zu verdampfen und verschiedene Sorten von körnigem oder pulverförmigem Aluminiumoxid zu gewinnen, darunter aktiviertes Aluminiumoxid, Hütten-Aluminiumoxid und kalziniertes Aluminiumoxid.
Aktiviertes Aluminiumoxid ist ein poröses, körniges Material, das als Trägermaterial für Katalysatoren und als Adsorptionsmittel zur Entfernung von Wasser aus Gasen und Flüssigkeiten verwendet wird. Hütten-Aluminiumoxid macht 90 Prozent der gesamten Aluminiumoxidproduktion aus. Es wird zu Aluminiumwerken transportiert, wo es elektrolysiert und zu Aluminiummetall verarbeitet wird. Kalziniertes Aluminiumoxid dient zur Herstellung verschiedener Keramikprodukte, darunter Zündkerzenisolatoren, Gehäuse für integrierte Schaltkreise, Knochen- und Zahnimplantate, Laborgeräte, Schleifpapierkörnungen und Schleifscheiben sowie feuerfeste Auskleidungen für Industrieöfen. Diese Produkte weisen die für Aluminiumoxid bekannten Eigenschaften auf, wie geringe elektrische Leitfähigkeit, Beständigkeit gegenüber chemischen Angriffen, hohe Festigkeit, extreme Härte (9 auf der Mohs-Härteskala, die höchste Stufe ist 10) und einen hohen Schmelzpunkt (ca. 2050 °C bzw. 3700 °F).
Die Zähigkeit von Aluminiumoxid lässt sich durch die Zugabe von Zirkonoxidpartikeln oder Siliciumcarbid-Whiskern verbessern, wodurch es sich für industrielle Schneidwerkzeuge eignet. Das normalerweise undurchsichtige Material kann durch die Zugabe geringer Mengen Magnesiumoxid transluzent gemacht werden. Transluzentes Aluminiumoxid wird als Gasbehälter in Natriumdampf-Hochdruck-Straßenlaternen eingesetzt.
