一、剛玉是什么意思
剛玉是一(yi)種(zhong)氧化物礦物,產于(yu)(yu)變質巖的接觸面(mian)(硅(gui)卡巖等(deng))麻粒巖和其沖積層,具有(you)(you)硬度大、熔點高、耐侵蝕等(deng)特性,以復(fu)相(xiang)材料的形式廣泛應用(yong)于(yu)(yu)工(gong)業各個(ge)領域,也具有(you)(you)一(yi)定的觀賞(shang)價(jia)值。
剛(gang)玉(yu)這(zhe)一名稱源于(yu)印度(du),系礦(kuang)物學名稱,其硬(ying)度(du)僅次于(yu)金剛(gang)石(shi),主要用于(yu)高級研磨材料(liao),手表和精密機械的軸承材料(liao),工業領域常用的剛(gang)玉(yu)一般是人(ren)造剛(gang)玉(yu),是鋁(lv)礬土為主要原(yuan)料(liao)經礦(kuang)業爐煉出的人(ren)造材料(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)才能稱(cheng)之為(wei)剛玉)。
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
剛玉呈桶(tong)狀、柱(zhu)狀、錐狀和(he)板狀,質地堅硬,面上常有斜(xie)條紋(wen)。純凈的(de)(de)剛玉是(shi)無色(se)(se)或(huo)灰色(se)(se)、黃灰色(se)(se),因含(han)(han)有不同的(de)(de)微量元(yuan)(yuan)素(su)而呈現不同顏(yan)色(se)(se),如含(han)(han)鐵元(yuan)(yuan)素(su)者(zhe)呈黑(hei)色(se)(se),含(han)(han)鉻(ge)元(yuan)(yuan)素(su)者(zhe)呈紅(hong)色(se)(se),含(han)(han)鈦元(yuan)(yuan)素(su)呈藍色(se)(se),含(han)(han)釩元(yuan)(yuan)素(su)和(he)鉻(ge)元(yuan)(yuan)素(su)者(zhe)呈紫色(se)(se),含(han)(han)鐵元(yuan)(yuan)素(su)和(he)鉻(ge)元(yuan)(yuan)素(su)者(zhe)呈綠色(se)(se)。玻璃光(guang)澤。無解理(li);常因聚片雙晶(jing)或(huo)細(xi)微包體產(chan)生{0001}或(huo){1011}的(de)(de)裂開(kai)。在(zai)長短波紫外線(xian)下發(fa)紅(hong)色(se)(se)熒(ying)(ying)光(guang),含(han)(han)Fe高(gao)(gao)者(zhe)熒(ying)(ying)光(guang)較弱。含(han)(han)Cr呈粉色(se)(se)熒(ying)(ying)光(guang)或(huo)橙(cheng)黃色(se)(se)熒(ying)(ying)光(guang)。在(zai)室溫(wen)下還是(shi)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下的(de)(de)空氣(qi)里(li)都(dou)較為穩定(ding)的(de)(de)。
剛(gang)玉(yu)正交偏光(guang)間干(gan)涉(she)(she)色(se)類似石英的干(gan)涉(she)(she)色(se),但由(you)于(yu)硬度大(da)(da),其(qi)厚度常(chang)較同(tong)一(yi)(yi)(yi)薄片(pian)其(qi)他礦物的厚度略大(da)(da)一(yi)(yi)(yi)些(xie),故干(gan)涉(she)(she)色(se)常(chang)不止于(yu)一(yi)(yi)(yi)級(ji)白色(se),有時(shi)可達二(er)(er)級(ji)。柱狀(zhuang)(zhuang)切面具平(ping)行消光(guang)和(he)負延長(chang)符號。但必須注意,對于(yu)板狀(zhuang)(zhuang)習性的剛(gang)玉(yu),當薄片(pian)垂直板面切制時(shi),這種切面的延長(chang)符號剛(gang)好相反,而是延長(chang)方向與慢光(guang)平(ping)行。往(wang)(wang)往(wang)(wang)能見到平(ping)行{1011}的聚(ju)片(pian)雙晶(jing)。一(yi)(yi)(yi)軸(zhou)晶(jing)負光(guang)性,但有時(shi)表現(xian)為二(er)(er)軸(zhou)晶(jing),光(guang)軸(zhou)角一(yi)(yi)(yi)般不大(da)(da)(最大(da)(da)值可達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)(ying)受溫(wen)度(du)的影(ying)響,以(yi)60%氫氧化(hua)鈉溶液、反應(ying)(ying)時間為(wei)6小時為(wei)例,當溫(wen)度(du)升高從(cong)180℃升高至200℃,剛玉(yu)溶解速率(lv)增(zeng)(zeng)加(jia)12.5%,而隨著(zhu)反應(ying)(ying)溫(wen)度(du)從(cong)200℃增(zeng)(zeng)加(jia)到220℃,溶解速率(lv)增(zeng)(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。