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酸化アルミニウム
メーカー15社一覧【2024年】

酸化アルミニウムについての概要、用途、原理などをご説明します。また、酸化アルミニウムのメーカー15社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。酸化アルミニウム関連企業の2024年3月注目ランキングは1位:日本軽金属株式会社、2位:株式会社レゾナック、3位:メルク株式会社となっています。

酸化アルミニウムとは？
酸化アルミニウムのメーカー15社一覧

酸化アルミニウムとは

酸化アルミニウムとは、アルミニウムの酸化物です。

工業的矢鉱物学的には、アルミナと呼ばれています。アルミナにはγ-アルミナや最も安定なα-アルミナなどがあり、これら以外にも数種の中間アルミナがあります。

コランダム (鋼玉) は、天然の酸化アルミニウム鉱石です。ボーキサイトには、酸化アルミニウムが水和物の形で多く含まれています。工業的には主にボーキサイトを原料として、アルミナやアルミニウムが製造されています。

酸化アルミニウムの使用用途

酸化アルミニウムは物理的および化学的に優れ、酸化系のセラミックス素材として幅広い分野で利用されています。融点が高く、耐熱性に優れているのが特徴です。

そのため、耐火れんがや骨材を代表として、さまざまな耐火物の材料に使用可能です。耐食性が高く、化学的に安定しており、耐薬磁器、腐食性液体の配管材などにも利用できます。

ほかにも、機械的強度、精密性、耐摩耗性などが高く、強度と精度が要求される精密機器の部品に広く使われています。さらに、生体への親和性が優れ、医療の分野では人工関節、インプラントの素材として役立ちます。

酸化アルミニウムの性質

酸化アルミニウムの融点は2,072°C、沸点は2,977°Cです。白色の粉末で、水、ジエチルエーテル、エタノールに溶けません。酸やアルカリにも溶けにくく、化学的に安定しています。

酸化アルミニウムの酸素とアルミニウムの結合は強いため、アルミニウムの単体を分離することは難しいです。ただし、ホール・エルー法 (英: Hall–Héroult process) によって、電気分解でアルミニウムを製錬する方法が実用化されています。

酸化アルミニウムの構造

酸化アルミニウムはアルミニウムの両性酸化物であり、化学式がAl₂O₃と表されます。モル質量は101.96g/molであり、密度は3.95〜4.1g/cm³です。

純粋な酸化アルミニウムはα‐アルミナと呼び、水分を少量含んだものをγ‐アルミナと呼びます。γ‐アルミナの化学式はAl₂O₃・nH₂O (0＜n＜0.6) です。γ‐アルミナを強熱すると、脱水してα‐アルミナに変わります。

α‐アルミナは三方晶系の結晶構造で、γ-アルミナは立方晶系の結晶構造を持っています。γ-アルミナは高比表面積を有し、触媒として有用です。β‐アルミナの化学式はNa₂O・11Al₂O₃で表されます。

酸化アルミニウムのその他情報

1. 酸化アルミニウム (III) の産出

天然で酸化アルミニウム (III) は、コランダムだけでなく、サファイアやルビーとして産出します。サファイアやルビーは、コランダムの変種です。

金属イオンが微量に混入すると呈色して、宝石として珍重されます。ルビーは、クロムが混入して深赤色を呈します。サファイアは、微量のチタンや鉄などが混入して、赤以外の色になったコランダムです。

2. 酸化アルミニウム (III) の合成法

硫酸アルミニウムなどの塩を、直接1,200〜1,300°Cで熱分解すると、酸化アルミニウム (III) が得られます。

塩化アルミニウムの蒸気に、酸素や水蒸気を1,000°C以上で反応させても、粉末状のアルミナが生じます。

3. 酸化アルミニウム (II) と酸化アルミニウム (I) の特徴

酸化アルミニウムには酸化アルミニウム (III) (Al₂O₃) 以外にも、酸化アルミニウム (II) や酸化アルミニウム (I) が存在します。酸化アルミニウム (II) の化学式はAlOで、酸化アルミニウム (I) の化学式はAl₂Oで表されます。

アルミニウム処理された手榴弾が高層大気中で爆発したときに、酸化アルミニウム (II) が検出されました。星の吸収スペクトルにも見られます。

真空中で金属ケイ素と酸化アルミニウム (III) を1,800℃に熱すると、酸化アルミニウム (I) を生成可能です。安定に存在できる温度領域は、1,050°C〜1,600°Cです。そのため、通常は気体として存在しています。

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