Lisäksi vaaditaan myös, että alumiinioksidin liukenemisnopeus kryoliittisulassa on nopea, elektrolyysikennon pohja on vähemmän syvä, elektrolyytin pinnoitteella on hyvä lämmönkestävyysominaisuus, se ei ole hygroskooppinen ilmassa, sillä on vähemmän lentohäviö ja hyvä juoksevuus, mikä on kätevää elektrolyysikennon kuljetukseen ja automaattiseen syöttämiseen. Kaikki nämä ominaisuudet riippuvat alumiinioksidin fysikaalisista ominaisuuksista.
Alumiinioksidin fysikaalisille ominaisuuksille on tunnusomaista lepokulma, a-Al203-pitoisuus, irtotiheys, hiukkaskoko, ominaispinta-ala ja kulutuskerroin.
1. Lepokulma. Alumiinioksidin lepokulma viittaa materiaalien luonnollisen kertymisen kallistuskulmaan sileällä tasolla. Suuremman lepokulman omaava alumiinioksidi on helpompi liuottaa elektrolyyttiin ja voi peittää elektrolyyttikuoren hyvin elektrolyysiprosessissa, ja lentohäviö on pieni.
2. A-Al2O3-pitoisuus. A-Al2O3: n pitoisuus alumiinioksidissa heijastaa alumiinioksidin kalsinointiastetta. Mitä korkeampi kalsinointiaste on, sitä enemmän a-Al2O3-pitoisuutta on. Alumiinioksidin hygroskooppisuus pahenee a-Al203-pitoisuuden kasvaessa. Siksi elektrolyysissä käytettävän alumiinioksidin tulisi sisältää tietty määrä a-Al203: ta. Mutta a-A1203: n liukoisuus elektrolyyttiin on huonompi kuin y-al2o3: n.
3. Irtotiheys. Alumiinioksidin irtotiheys viittaa materiaalin painoon tilavuusyksikköä kohti luonnollisessa tilassa. Yleensä pieni tilavuuspainoinen alumiinioksidi on suotuisa liukenemiselle elektrolyyttiin.
4. Hiukkaskoko. Alumiinioksidin hiukkaskoko viittaa sen hienouteen. Alumiinioksidin hiukkaskoon on oltava sopiva. Jos se on liian karkeaa, se liukenee hitaasti tai jopa saostuu elektrolyytissä; jos se on liian hieno, se on helppo lentää ja hävitä.
5. Erityinen pinta-ala. Alumiinioksidin spesifinen pinta-ala viittaa materiaalin ulkopinnan ja huokosten sisäpinnan kokonaispinta-alaan painoyksikköä kohti. Se on tärkeä indikaattori aineiden aktiivisuudesta. Alumiinilla, jolla on suuri ominaispinta-ala, on hyvä liukoisuus ja aktiivisuus elektrolyyttiin, mutta se on helppo imeä kosteutta.
6. Kulutuskerroin. Ns. Kulutuskerroin on prosenttiosuus näytteen hiukkaskokopitoisuuden muutoksesta sen jälkeen, kun alumiinioksidia on hiottu leijupetissä tietyissä olosuhteissa. Kulutuskerroin on alumiinioksidin vahvuuden fyysinen indeksi.
Alumiinioksidin fysikaalisten ominaisuuksien mukaan alumiinioksidi voidaan jakaa kolmeen tyyppiin: hiekka, jauhot ja välituotteet. Näiden kolmen alumiinioksidityypin fysikaaliset ominaisuudet ovat melko erilaiset. Hiekkaisella alumiinioksidilla on pienempi irtotiheys, suurempi ominaispinta-ala, hieman pienempi lepokulma, pieni määrä a-Al2O3: ta, enemmän ja tasaisempia karkeita hiukkasia ja suurempi lujuus. Jauhoilla, kuten alumiinioksidilla, on suurempi irtotiheys, pienempi ominaispinta, enemmän a-Al2O3: ta, enemmän hienoja hiukkasia ja heikko lujuus. Välituotealumiinioksidin fysikaaliset ominaisuudet ovat näiden kahden välillä. Eri alumiinioksidien fysikaaliset ominaisuudet on esitetty taulukossa 1-3.
