In de vuurvaste industrie worden de termen "gecalcineerd aluminiumoxide" en "geactiveerd aluminiumoxide" zijn modewoorden, omdat ze belangrijke synthetische grondstoffen voor vuurvaste materialen zijn geworden, vooral in sommige hoogwaardige monolithische vuurvaste materialen. Er bestaat echter onduidelijkheid over het onderscheid tussen de twee en de vraag of de terminologie geschikt is.
Ten eerste is het belangrijk om te verduidelijken wat gecalcineerd aluminiumoxide is, dat wordt gebruikt in vuurvaste materialen. Het is het product dat wordt verkregen door het calcineren van aluminiumhydroxide of industrieel aluminiumoxide bij een bepaalde temperatuur, waarbij het geheel of gedeeltelijk wordt omgezet in -Al2O3. Calcineren verwijst naar het verwarmen van het materiaal tot een bepaalde temperatuur om een ontledingsreactie te veroorzaken, resulterend in het verlies van kristallisatiewater of vluchtige componenten. In grote lijnen kan elk aluminiumoxide dat wordt verkregen door aluminiumhydroxide te verwarmen om kristallisatiewater te verwijderen, zelfs als het een overgangstoestand is vóór de meest thermodynamisch stabiele -Al2O3, zoals -Al2O3of θ-Al2O3, wordt beschouwd als gecalcineerd aluminiumoxide, algemeen bekend als industrieel aluminiumoxide of commercieel aluminiumoxide.
De term "geactiveerd aluminiumoxide" heeft twee betekenissen. Alumina dat wordt gebruikt in niet-vuurvaste toepassingen, zoals droogmiddelen, adsorbentia en katalysatoren, wordt vaak specifiek 'geactiveerd aluminiumoxide' genoemd. Dit poreuze, sterk verspreide vaste materiaal heeft een groot specifiek oppervlak. Het microporeuze oppervlak bezit de eigenschappen die nodig zijn voor katalyse, zoals adsorptie, oppervlakteactiviteit en uitstekende thermische stabiliteit. Daarom wordt het veel gebruikt als katalysator en katalysatorondersteuning bij chemische reacties. Dit type geactiveerd aluminiumoxide wordt doorgaans geproduceerd uit twee soorten grondstoffen: -Al₂O₃, verkregen door gibbsiet of byeriet te verwarmen en te drogen. De andere is pseudo-boehmiet, geproduceerd uit aluminaten, aluminiumzouten of beide. Uiteraard is dit type geactiveerd aluminiumoxide niet geschikt voor gebruik in vuurvaste materialen. Geactiveerd aluminiumoxide voor vuurvaste materialen moet aan de volgende eisen voldoen:
1) gecalcineerd aluminiumoxide met -Al₂O₃ als de primaire kristallijne fase;
2) een primaire kristalgrootte hebben tot op submicronniveau;
3) een korrelmorfologie en grootteverdeling bezitten die bevorderlijk is voor een dichte pakking.
Deze term, oorspronkelijk bedacht door Almatis, staat voor reactief aluminiumoxide. De kenmerken zijn het vermogen om de deeltjesgrootteverdeling binnen het submicronbereik te controleren en de verbeterde sinterbaarheid. De activiteit wordt gemeten aan de hand van de sinterbaarheid: ultrafijn aluminiumoxidepoeder wordt tot pellets geperst en gedurende een bepaalde tijd bij een bepaalde temperatuur, zoals 1540 graden, gesinterd. Hoe dichter de bulkdichtheid van het resulterende gesinterde lichaam van aluminiumoxide de theoretische dichtheid van -Al₂O3 benadert, hoe hoger de activiteit ervan. In Japan wordt geactiveerd aluminiumoxide simpelweg 'gemakkelijk-sinterend aluminiumoxide' genoemd. Zogenaamd geactiveerd aluminiumoxide is eenvoudigweg een specifiek type gecalcineerd aluminiumoxide dat kleinere kristallen heeft dan in de handel verkrijgbare grondstoffen, waardoor het gemakkelijker te sinteren is.
Het is duidelijk dat hoe kleiner de primaire kristalgrootte van gecalcineerd aluminiumoxide gebruikt in vuurvaste materialen is, hoe groter het specifieke oppervlak is en hoe hoger de sinteractiviteit. Na grondig malen om agglomeraten te verbreken, kan de mediaandiameter worden gebruikt om de primaire kristalgrootte te karakteriseren. De mediaandiameter (D50) van Almatis's CT3000SG, RG4000 en CL370 geactiveerde aluminiumoxide is bijvoorbeeld doorgaans respectievelijk 0,5 μm, 0,6 μm en 2,5 μm. Daarentegen ligt de typische D50-waarde van conventioneel gecalcineerd aluminiumoxide vaak boven de 3 μm.
De term ‘activiteit’ is een relatieve term. Momenteel bestaat er geen universeel aanvaarde bovengrens voor de deeltjesgrootte die als 'actief' kan worden aangemerkt, en de meeste beoordelingen zijn gebaseerd op kwalitatieve of semi-kwantitatieve criteria. Sinterbaarheid hangt af van meerdere factoren, waaronder specifiek oppervlak, mediaandiameter, deeltjesvorm en deeltjesgrootteverdeling, en mag niet uitsluitend op deeltjesgrootte worden beoordeeld. Bij de discussie over -Al₂O₃-micropoeders lijkt de industrie eraan gewend gecalcineerd aluminiumoxide als inactief te interpreteren, wat impliceert dat het bij hogere temperaturen wordt gecalcineerd en grotere kristalgroottes heeft. Het gebruik van de verzamelnaam "gecalcineerd aluminiumoxide" om naar een specifiek deel van het aluminiumoxide te verwijzen, terwijl naar een ander deel wordt verwezen als "geactiveerd aluminiumoxide", is echter noch rigoureus noch wetenschappelijk. Er moeten technische parameters worden gebruikt om de activiteit en andere eigenschappen van micropoeders van aluminiumoxide te karakteriseren.
