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刚玉的主要成分是什么 刚玉的物理性质和化学性质简介

分类: 化工能源 浏览量: 留言数: 33248

一、刚玉是什么意思

刚玉是一种氧化物矿物,产于变质岩的接触面(硅卡岩等)麻粒岩和其冲积层,具有硬度大、熔点高、耐侵蚀等特性,以复相材料的形式广泛应用于工业各个领域,也具有一定的观赏价值。

刚玉这一名称源于印度,系矿物学名称,其硬度仅次于金刚石,主要用于高级研磨材料,手表和精密机械的轴承材料,工业领域常用的刚玉一般是人造刚玉,是铝矾土为主要原料经矿业炉炼出的人造材料。

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二、刚玉的主要成分是什么

刚玉的主要成分是氧化铝(Al2O3),氧化铝有许多同质异晶体,常见的主要有3种晶型,即γ-Al2O3、β-Al2O3(严格来说不同质异晶体)、α-Al2O3,我们所说的刚玉,指的是α-Al2O3(目前所用到的刚玉,不管是天然的还是得人造的,一般不会是纯物质,根据来源不同,工艺不同及需要不同会有其他杂质掺杂,但主晶型应当为α-Al2O3的才能称之为刚玉)。

一般来说,刚玉中铝元素的质量分数53.2%,氧元素的质量分数46.8%,并含有Cr3+、Ti4+、Fe3+、Fe2+、Mn2+、V3+等,它们以等价或异价类质同象代替Al3+

三、刚玉的物理性质和化学性质简介

1、刚玉的物理性质

刚玉呈桶状、柱状、锥状和板状,质地坚硬,面上常有斜条纹。纯净的刚玉是无色或灰色、黄灰色,因含有不同的微量元素而呈现不同颜色,如含铁元素者呈黑色,含铬元素者呈红色,含钛元素呈蓝色,含钒元素和铬元素者呈紫色,含铁元素和铬元素者呈绿色。玻璃光泽。无解理;常因聚片双晶或细微包体产生{0001}或{1011}的裂开。在长短波紫外线下发红色荧光,含Fe高者荧光较弱。含Cr呈粉色荧光或橙黄色荧光。在室温下还是在高温下的空气里都较为稳定的。

刚玉正交偏光间干涉色类似石英的干涉色,但由于硬度大,其厚度常较同一薄片其他矿物的厚度略大一些,故干涉色常不止于一级白色,有时可达二级。柱状切面具平行消光和负延长符号。但必须注意,对于板状习性的刚玉,当薄片垂直板面切制时,这种切面的延长符号刚好相反,而是延长方向与慢光平行。往往能见到平行{1011}的聚片双晶。一轴晶负光性,但有时表现为二轴晶,光轴角一般不大(最大值可达58°)。

2、刚玉的化学性质

(1)与酸碱反应

刚玉耐酸耐碱,但在高压条件、浓碱溶液可能发生:Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4,且反应受温度的影响,以60%氢氧化钠溶液、反应时间为6小时为例,当温度升高从180℃升高至200℃,刚玉溶解速率增加12.5%,而随着反应温度从200℃增加到220℃,溶解速率增加46%。

(2)与金属反应

刚玉在常温下一般不会与金属发生化学反应,如在低于65GPa的压力和低于2000K的温度下,刚玉和铁不会发生反应。但在高于此压力和温度下,其与铁能发生一种反应:(2+3x)Fe+xAl2O3==2FeAlx+3xFeO,其中x从0.02-0.03到0.25变化。 此外,钛在磨削高温下与刚玉起反应,主要反应方程式Ti+Al2O3+O2==Al2TiO5

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