一、剛玉是什么意思
剛玉是一種氧化物礦物,產(chan)于變質(zhi)巖的接觸面(mian)(硅卡巖等)麻粒巖和其沖積層,具(ju)有硬度大、熔點高、耐侵蝕等特性,以復相(xiang)材料的形式廣泛應用于工業各個領域(yu),也(ye)具(ju)有一定的觀(guan)賞(shang)價值(zhi)。
剛玉這一(yi)名稱源于印度(du),系礦物學名稱,其(qi)硬度(du)僅次于金(jin)剛石,主要(yao)用于高(gao)級研磨材料(liao),手表和精密(mi)機械的(de)(de)軸承材料(liao),工業(ye)領域常用的(de)(de)剛玉一(yi)般是人造(zao)剛玉,是鋁礬土為主要(yao)原料(liao)經礦業(ye)爐(lu)煉出的(de)(de)人造(zao)材料(liao)。
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,根據來源不同,工藝不同及需要不同會有其他雜質摻雜,但主晶型應當為α-Al2O3的(de)才能(neng)稱(cheng)之為剛(gang)玉(yu))。
一般來說,剛玉中鋁元素的質量分數53.2%,氧元素的質量分數46.8%,并含有Cr3+、Ti4+、Fe3+、Fe2+、Mn2+、V3+等,它們以等價或異價類質同象代替Al3+。
三、剛玉的物理性質和化學性質簡介
1、剛玉的物理性質
剛(gang)玉(yu)呈(cheng)(cheng)(cheng)桶(tong)狀(zhuang)、柱狀(zhuang)、錐狀(zhuang)和板狀(zhuang),質地堅硬,面上常有(you)斜條紋。純凈的(de)(de)剛(gang)玉(yu)是無(wu)(wu)色(se)(se)(se)或(huo)灰色(se)(se)(se)、黃灰色(se)(se)(se),因含(han)(han)有(you)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)微量元(yuan)素(su)(su)(su)而呈(cheng)(cheng)(cheng)現不(bu)(bu)同(tong)顏(yan)色(se)(se)(se),如含(han)(han)鐵元(yuan)素(su)(su)(su)者呈(cheng)(cheng)(cheng)黑色(se)(se)(se),含(han)(han)鉻元(yuan)素(su)(su)(su)者呈(cheng)(cheng)(cheng)紅色(se)(se)(se),含(han)(han)鈦元(yuan)素(su)(su)(su)呈(cheng)(cheng)(cheng)藍色(se)(se)(se),含(han)(han)釩元(yuan)素(su)(su)(su)和鉻元(yuan)素(su)(su)(su)者呈(cheng)(cheng)(cheng)紫色(se)(se)(se),含(han)(han)鐵元(yuan)素(su)(su)(su)和鉻元(yuan)素(su)(su)(su)者呈(cheng)(cheng)(cheng)綠(lv)色(se)(se)(se)。玻(bo)璃光(guang)澤。無(wu)(wu)解理;常因聚(ju)片雙(shuang)晶或(huo)細微包體產生{0001}或(huo){1011}的(de)(de)裂開。在(zai)長短波紫外線下(xia)(xia)發紅色(se)(se)(se)熒光(guang),含(han)(han)Fe高(gao)者熒光(guang)較弱。含(han)(han)Cr呈(cheng)(cheng)(cheng)粉色(se)(se)(se)熒光(guang)或(huo)橙黃色(se)(se)(se)熒光(guang)。在(zai)室溫(wen)下(xia)(xia)還是在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)空氣里(li)都較為穩定(ding)的(de)(de)。
剛玉(yu)正交偏光(guang)(guang)間干涉(she)色類似(si)石英(ying)的干涉(she)色,但由(you)于(yu)硬度大,其厚(hou)度常較同一薄(bo)片(pian)其他礦(kuang)物(wu)的厚(hou)度略大一些(xie),故干涉(she)色常不(bu)止于(yu)一級(ji)白色,有時可達二級(ji)。柱狀切(qie)面具(ju)平(ping)行消光(guang)(guang)和負延(yan)長(chang)(chang)符號(hao)。但必(bi)須(xu)注意(yi),對于(yu)板狀習(xi)性(xing)的剛玉(yu),當薄(bo)片(pian)垂直板面切(qie)制時,這種切(qie)面的延(yan)長(chang)(chang)符號(hao)剛好相(xiang)反,而是延(yan)長(chang)(chang)方向(xiang)與慢(man)光(guang)(guang)平(ping)行。往(wang)往(wang)能見到平(ping)行{1011}的聚片(pian)雙晶。一軸晶負光(guang)(guang)性(xing),但有時表現為二軸晶,光(guang)(guang)軸角(jiao)一般不(bu)大(最大值(zhi)可達58°)。
2、剛玉的化學性質
(1)與酸堿反應
剛玉耐酸耐堿,但在高壓條件、濃堿溶液可能發生:Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4,且反應(ying)受溫度的影響,以60%氫氧化鈉(na)溶(rong)液(ye)、反應(ying)時間為6小時為例,當溫度升高從180℃升高至(zhi)200℃,剛(gang)玉溶(rong)解速率增(zeng)加(jia)12.5%,而(er)隨著反應(ying)溫度從200℃增(zeng)加(jia)到220℃,溶(rong)解速率增(zeng)加(jia)46%。
(2)與金屬反應
剛玉在常溫下一般不會與金屬發生化學反應,如在低于65GPa的壓力和低于2000K的溫度下,剛玉和鐵不會發生反應。但在高于此壓力和溫度下,其與鐵能發生一種反應:(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,主要反應方程式Ti+Al2O3+O2==Al2TiO5。