白色溶融アルミナ (WFA) と褐色溶融アルミナ (BFA) はどちらもボーキサイトから作られた合成研磨剤ですが、製造プロセスと純度レベルの違いにより、組成、特性、用途が異なります。
1. 原材料と製造工程
白色溶融アルミナ(WFA):
高純度焼成アルミナ(Al₂O₃ > 99%)から作られています。
電気アーク炉で 2000°C 以上の温度で製造され、その後ゆっくりと冷却されて大きな結晶が形成されます。
添加物なし、不純物が少ないため純白です。
ブラウンフューズドアルミナ(BFA):
ボーキサイト(Al₂O₃ を約 85 ~ 90% 含む)に炭素(コークス)と鉄粉を加えて作られています。
電気アーク炉での還元製錬で、不純物(SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂)が部分的に除去されます。
残留不純物(酸化チタン、シリカなど)による茶色。
2. 化学組成
財産 | 白色溶融アルミナ(WFA) | ブラウンフューズドアルミナ(BFA) |
---|---|---|
Al₂O₃含有量 | ≥ 99% | 94~97% |
SiO₂ | 0.2%未満 | 1~2% |
Fe₂O₃ | 0.1%未満 | 0.1~0.5% |
二酸化チタン | トレース | 1.5~3.5% |
3. 物理的特性
財産 | WFA | BFA |
---|---|---|
硬度(モース) | 9.0 | 8.5~9.0 |
強靭さ | 低い(より脆い) | より高い(より厳しい) |
結晶構造 | 大きな塊状の結晶 | より小さく、より鋭い粒子 |
融点 | 約2050℃ | 約1850~1900℃ |
4. 主な違い
純度: WFA の方が純度が高い (Al₂O₃ 99% 以上) 一方、BFA にはより多くの不純物が含まれています。
色: WFA は白、BFA は TiO₂ やその他の酸化物により茶色です。
硬度と靭性: WFA はより硬いですが、より脆く、BFA はわずかに柔らかいですが、より靭性があり、耐衝撃性に優れています。
コスト: WFA は原材料の純度が高いため高価です。
5. アプリケーション
白色溶融アルミナ:
精密研削(例:自動車、航空宇宙)。
高品質のサンドペーパー、研磨工具、研磨剤。
高温用途向けの耐火材料。
セラミックスおよび電子機器(高純度のため)。
ブラウン溶融アルミナ:
重作業の研削、ブラスト、切断(例:鉄鋼、金属加工)。
サンドペーパー、研削ホイール、結合研磨材。
炉や窯用の耐火物。
滑り止め表面(例:床材、コーティング)。
6. どれを選ぶべきか?
純度と硬度が重要となる高精度の微細仕上げ作業にはWFA を選択してください。
粗研削、重質材料の除去、または靭性が求められるコスト重視のアプリケーションにはBFA を選択してください。