酸化アルミニウム（アルミナ）とは？特徴と性質、身近な使用例を解説します

酸化アルミニウムは授業などで学ぶことは多いものの、実際に社会で何に使われているかは知らない方も多い化合物です。

そこで今回は、酸化アルミニウムの性質と特徴について解説した後、イメージしやすいよう身近で使われているものも紹介します。

ひょっとすると、あなたのすぐ側にも酸化アルミニウムがあるかもしれません。一つひとつ見ていきましょう。

酸化アルミニウム（アルミナ）とは

化学式：AL2O3

酸化アルミニウムはアルミナとも呼ばれる化合物です。白色の粉末で、水やエタノールには溶けないことが特徴。両性酸化物であるため酸や強塩基の水溶液に溶けるといった性質を持ちます。

物理的、化学的に優れ、酸化系のセラミックス素材として多くの分野で利用されていることが特徴。融点が高い、耐熱性に優れている、化学的に安定しているなど非常に活用しやすい化合物と言えます。

酸化アルミニウムは「ルビー・サファイアの主成分」や「吸着剤」などで使用されています。

酸化アルミニウムルビーやサファイアの主成分です。

酸化アルミニウムの結晶はコランダムと呼ばれます。このコランダムに不純物として酸化チタンなどが含まれれば青くなり「サファイア」に、酸化クロムが含まれれば赤くなり「ルビー」と呼ばれる宝石になるのです。

酸化アルミニウムを熱処理すると、水分吸着性能が高い吸着剤が作れます。脱湿・乾燥を目的とした際に高い効果を発揮します。

一般的にお菓子などで使用されているシリカゲルよりも強力な除湿剤となるため、工業のジャンルでも活躍する吸着剤です。

金属磨きの研磨剤などにも酸化アルミニウムが含まれます。酸化アルミニウムの結晶であるコランダムは、非常に硬く、その強度はダイヤモンドにも次ぐとされています。

天然から産出されるコランダムは古くから研磨剤として使用されており、さらに人工的に手を加えたアランダム、白色アルミナなど酸化アルミニウムを主成分とする研磨剤の材料が開発された歴史があります。

酸化アルミニウムはALD（原子層堆積）装置で成膜することが可能です。よく知られている用途としてはMOS-FETのゲート絶縁膜を作ることです。

ALDを使用してFETのゲート絶縁膜を作成することは、性能、信頼性、制御性、および材料選択の柔軟性において多くの利点を提供します。現代の微細化された半導体デバイスの製造において、ALDは重要な技術となっています。

成膜方法の種類などは以下の記事でも解説していますので、興味をお持ちの方はぜひご覧ください。

今回は酸化アルミニウムについて解説しました。最後にポイントを振り返りましょう。

菅製作所では、この他にも化合物についてや元素について、各種電池についてなど専門的な内容をわかりやすく紹介する記事を多く公開しています。「興味はあるけれど専門書は難解過ぎてわからない」「ネット上に情報が少なくて困っている」などお困りのことがありましたらぜひ一度ご覧ください。

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