一、剛玉是什么意思
剛玉是一種氧化物礦物,產于(yu)(yu)變(bian)質巖(yan)(yan)的接觸面(硅卡巖(yan)(yan)等(deng))麻粒(li)巖(yan)(yan)和(he)其沖積層,具(ju)有硬度大、熔點(dian)高、耐侵(qin)蝕等(deng)特性,以(yi)復(fu)相材料的形式廣(guang)泛應用于(yu)(yu)工業(ye)各個領域(yu),也具(ju)有一定的觀賞(shang)價(jia)值。
剛玉這一名(ming)(ming)稱源于印度(du),系礦(kuang)物學名(ming)(ming)稱,其硬度(du)僅次于金剛石,主要用于高(gao)級(ji)研磨材料,手表和精密機械(xie)的(de)軸承材料,工業(ye)領域常用的(de)剛玉一般是人造剛玉,是鋁礬土為主要原(yuan)料經礦(kuang)業(ye)爐(lu)煉出的(de)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(cai)能(neng)稱之為剛玉(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
剛玉(yu)呈(cheng)(cheng)桶狀(zhuang)、柱狀(zhuang)、錐狀(zhuang)和(he)板狀(zhuang),質(zhi)地堅硬,面上常有斜條(tiao)紋。純凈(jing)的(de)剛玉(yu)是無(wu)色(se)(se)或灰(hui)色(se)(se)、黃(huang)灰(hui)色(se)(se),因(yin)含(han)有不同(tong)的(de)微(wei)(wei)量元素(su)而呈(cheng)(cheng)現不同(tong)顏色(se)(se),如含(han)鐵元素(su)者(zhe)呈(cheng)(cheng)黑色(se)(se),含(han)鉻(ge)元素(su)者(zhe)呈(cheng)(cheng)紅色(se)(se),含(han)鈦(tai)元素(su)呈(cheng)(cheng)藍色(se)(se),含(han)釩元素(su)和(he)鉻(ge)元素(su)者(zhe)呈(cheng)(cheng)紫(zi)色(se)(se),含(han)鐵元素(su)和(he)鉻(ge)元素(su)者(zhe)呈(cheng)(cheng)綠色(se)(se)。玻璃光澤(ze)。無(wu)解理;常因(yin)聚片雙晶或細微(wei)(wei)包體產(chan)生{0001}或{1011}的(de)裂開。在(zai)(zai)(zai)長短波紫(zi)外線下發紅色(se)(se)熒光,含(han)Fe高者(zhe)熒光較弱。含(han)Cr呈(cheng)(cheng)粉(fen)色(se)(se)熒光或橙黃(huang)色(se)(se)熒光。在(zai)(zai)(zai)室溫下還(huan)是在(zai)(zai)(zai)高溫下的(de)空氣(qi)里都較為穩(wen)定(ding)的(de)。
剛玉正(zheng)交偏光間干涉(she)色(se)類(lei)似石英的(de)干涉(she)色(se),但(dan)由(you)于(yu)硬度(du)大,其厚度(du)常較同一(yi)薄片(pian)其他(ta)礦(kuang)物的(de)厚度(du)略大一(yi)些,故干涉(she)色(se)常不止于(yu)一(yi)級(ji)白色(se),有時(shi)可達二(er)(er)級(ji)。柱狀切(qie)面具平(ping)行消光和負(fu)延長(chang)(chang)符(fu)號。但(dan)必須注意,對(dui)于(yu)板(ban)狀習(xi)性(xing)(xing)的(de)剛玉,當薄片(pian)垂直板(ban)面切(qie)制(zhi)時(shi),這種切(qie)面的(de)延長(chang)(chang)符(fu)號剛好相反,而是延長(chang)(chang)方向與慢光平(ping)行。往往能見到平(ping)行{1011}的(de)聚片(pian)雙晶。一(yi)軸晶負(fu)光性(xing)(xing),但(dan)有時(shi)表現為二(er)(er)軸晶,光軸角一(yi)般不大(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(fan)應(ying)(ying)受溫度(du)的影響,以(yi)60%氫(qing)氧化鈉溶(rong)液、反(fan)應(ying)(ying)時間(jian)為6小時為例,當溫度(du)升(sheng)高從(cong)180℃升(sheng)高至200℃,剛玉溶(rong)解速率增(zeng)加12.5%,而隨著反(fan)應(ying)(ying)溫度(du)從(cong)200℃增(zeng)加到(dao)220℃,溶(rong)解速率增(zeng)加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。