酸化アルミニウム粉末の化学式：組成、特性、産業用途について

1. 酸化アルミニウム粉末の化学式とは？

1.1 基本の化学式：Al₂O₃

酸化アルミニウム粉末の化学式は以下の通りです。

Al₂O₃

これは、2つのアルミニウム（Al）原子と3つの酸素（O）原子からなる酸化アルミニウムを表しています。通常、ボーキサイト鉱石から精製されるか、合成によって製造される、化学的に安定した結晶性の白色粉末です。

1.2 化学式の説明

• アルミニウム（Al）は軽量で反応性の高い金属です。

• 酸素（O）は非金属で、金属と酸化物を形成します。

• Al₂O₃では、アルミニウム原子が酸素原子と強固なイオン結合を形成し、熱力学的に安定した化合物を作り出します。

この化学式は、酸化アルミニウム粉末の物理的強度や耐熱性、化学的安定性の基礎となっています。

2. 酸化アルミニウム粉末の結晶構造

酸化アルミニウムは複数の結晶相を持ちますが、最も一般的で安定しているのは**アルファ型酸化アルミニウム（α-Al₂O₃）**です。

2.1 α-酸化アルミニウム（コランダム構造）

• 六方晶系の結晶構造

• 硬度はモース硬度で9

• 高密度で融点は約2050℃

• 研磨材、電子部品、耐火物に利用されます

2.2 その他の酸化アルミニウムの相

酸化アルミニウムは以下のような遷移相もあります：

• ガンマ相（γ-Al₂O₃） – 多孔質で表面積が大きく、触媒に利用される

• デルタ、シータ、エータ、カイ相 – フィルターや吸着剤としての用途があります

各相は微妙に異なる構造、表面積、用途を持っています。

3. 酸化アルミニウム粉末の物理的・化学的特性

3.1 主な物理特性

• 外観：白色または淡いクリーム色の粉末

• 粒径：ナノメートルからマイクロメートルまで幅広い

• 密度：約3.95～4.1 g/cm³

• 融点：約2050℃

• 硬度：モース硬度9

• 熱伝導率：中程度から高い

3.2 化学的特性

• 水に不溶

• 高温で安定

• 酸やアルカリに耐性あり

• ほとんどの金属と反応しない

これらの特性により、酸化アルミニウム粉末は過酷な環境下での使用に適しています。