一、剛玉是什么意思
剛玉是一種氧化物礦物,產(chǎn)于變質(zhì)巖的接觸面(硅卡巖等)麻粒巖和其沖積層,具有硬度大、熔點高、耐侵蝕等特性,以復(fù)相材料的形式廣泛應(yīng)用于工業(yè)各個領(lǐng)域,也具有一定的觀賞價值。
剛玉這一名稱源于印度,系礦物學(xué)名稱,其硬度僅次于金剛石,主要用于高級研磨材料,手表和精密機械的軸承材料,工業(yè)領(lǐng)域常用的剛玉一般是人造剛玉,是鋁礬土為主要原料經(jīng)礦業(yè)爐煉出的人造材料。
二、剛玉的主要成分是什么
剛玉的主要成分是氧化鋁(Al2O3),氧化鋁有許多同質(zhì)異晶體,常見的主要有3種晶型,即γ-Al2O3、β-Al2O3(嚴格來說不同質(zhì)異晶體)、α-Al2O3,我們所說的剛玉,指的是α-Al2O3(目前所用到的剛玉,不管是天然的還是得人造的,一般不會是純物質(zhì),根據(jù)來源不同,工藝不同及需要不同會有其他雜質(zhì)摻雜,但主晶型應(yīng)當(dāng)為α-Al2O3的才能稱之為剛玉)。
一般來說,剛玉中鋁元素的質(zhì)量分數(shù)53.2%,氧元素的質(zhì)量分數(shù)46.8%,并含有Cr3 、Ti4 、Fe3 、Fe2 、Mn2 、V3 等,它們以等價或異價類質(zhì)同象代替Al3 。
三、剛玉的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)簡介
1、剛玉的物理性質(zhì)
剛玉呈桶狀、柱狀、錐狀和板狀,質(zhì)地堅硬,面上常有斜條紋。純凈的剛玉是無色或灰色、黃灰色,因含有不同的微量元素而呈現(xiàn)不同顏色,如含鐵元素者呈黑色,含鉻元素者呈紅色,含鈦元素呈藍色,含釩元素和鉻元素者呈紫色,含鐵元素和鉻元素者呈綠色。玻璃光澤。無解理;常因聚片雙晶或細微包體產(chǎn)生{0001}或{1011}的裂開。在長短波紫外線下發(fā)紅色熒光,含F(xiàn)e高者熒光較弱。含Cr呈粉色熒光或橙黃色熒光。在室溫下還是在高溫下的空氣里都較為穩(wěn)定的。
剛玉正交偏光間干涉色類似石英的干涉色,但由于硬度大,其厚度常較同一薄片其他礦物的厚度略大一些,故干涉色常不止于一級白色,有時可達二級。柱狀切面具平行消光和負延長符號。但必須注意,對于板狀習(xí)性的剛玉,當(dāng)薄片垂直板面切制時,這種切面的延長符號剛好相反,而是延長方向與慢光平行。往往能見到平行{1011}的聚片雙晶。一軸晶負光性,但有時表現(xiàn)為二軸晶,光軸角一般不大(最大值可達58°)。
2、剛玉的化學(xué)性質(zhì)
(1)與酸堿反應(yīng)
剛玉耐酸耐堿,但在高壓條件、濃堿溶液可能發(fā)生:Al2O3 2NaOH 3H2O=2NaAl(OH)4,且反應(yīng)受溫度的影響,以60%氫氧化鈉溶液、反應(yīng)時間為6小時為例,當(dāng)溫度升高從180℃升高至200℃,剛玉溶解速率增加12.5%,而隨著反應(yīng)溫度從200℃增加到220℃,溶解速率增加46%。
(2)與金屬反應(yīng)
剛玉在常溫下一般不會與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如在低于65GPa的壓力和低于2000K的溫度下,剛玉和鐵不會發(fā)生反應(yīng)。但在高于此壓力和溫度下,其與鐵能發(fā)生一種反應(yīng):(2 3x)Fe xAl2O3==2FeAlx 3xFeO,其中x從0.02-0.03到0.25變化。?此外,鈦在磨削高溫下與剛玉起反應(yīng),主要反應(yīng)方程式Ti Al2O3 O2==Al2TiO5。