一、剛玉是什么意思
剛(gang)玉是一種氧(yang)化(hua)物礦物,產于(yu)變質巖(yan)的接觸面(硅卡巖(yan)等(deng))麻粒巖(yan)和其沖積(ji)層,具(ju)有硬度大(da)、熔點高(gao)、耐侵蝕等(deng)特(te)性,以復相(xiang)材料的形式廣泛應(ying)用于(yu)工業各個領域,也具(ju)有一定的觀賞價值。
剛玉這一名稱源于(yu)印(yin)度(du),系(xi)礦(kuang)物學名稱,其(qi)硬度(du)僅次于(yu)金剛石,主要(yao)用于(yu)高級(ji)研(yan)磨材料(liao),手表和精(jing)密機械的軸承(cheng)材料(liao),工業領(ling)域常用的剛玉一般(ban)是(shi)人造(zao)剛玉,是(shi)鋁(lv)礬(fan)土為主要(yao)原料(liao)經礦(kuang)業爐煉出(chu)的人造(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的才能稱之為剛玉)。
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(gang)玉(yu)呈(cheng)(cheng)桶(tong)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、柱(zhu)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、錐(zhui)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)和板狀(zhuang)(zhuang)(zhuang),質地堅硬,面上(shang)常有斜條紋。純凈的(de)剛(gang)玉(yu)是無(wu)色(se)(se)或灰色(se)(se)、黃(huang)灰色(se)(se),因(yin)含有不同的(de)微量元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)而呈(cheng)(cheng)現不同顏色(se)(se),如含鐵元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)黑色(se)(se),含鉻元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)紅(hong)色(se)(se),含鈦元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)呈(cheng)(cheng)藍色(se)(se),含釩元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)和鉻元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)紫(zi)色(se)(se),含鐵元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)和鉻元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)綠色(se)(se)。玻璃光澤。無(wu)解理;常因(yin)聚片雙晶或細微包體產生(sheng){0001}或{1011}的(de)裂開。在長(chang)短波紫(zi)外(wai)線下(xia)發紅(hong)色(se)(se)熒(ying)(ying)光,含Fe高(gao)者(zhe)(zhe)熒(ying)(ying)光較(jiao)弱。含Cr呈(cheng)(cheng)粉色(se)(se)熒(ying)(ying)光或橙黃(huang)色(se)(se)熒(ying)(ying)光。在室溫下(xia)還是在高(gao)溫下(xia)的(de)空氣里(li)都較(jiao)為穩定的(de)。
剛玉正交(jiao)偏光間干(gan)涉色(se)類似(si)石英(ying)的(de)干(gan)涉色(se),但由于硬度(du)大(da)(da)(da),其厚度(du)常較同一(yi)薄片其他礦物的(de)厚度(du)略大(da)(da)(da)一(yi)些,故(gu)干(gan)涉色(se)常不(bu)(bu)止于一(yi)級白色(se),有時可達(da)二級。柱狀切面(mian)具平(ping)(ping)行消光和負(fu)延(yan)長(chang)符號(hao)。但必(bi)須注意,對于板狀習(xi)性的(de)剛玉,當薄片垂(chui)直板面(mian)切制時,這種(zhong)切面(mian)的(de)延(yan)長(chang)符號(hao)剛好相反,而(er)是延(yan)長(chang)方向與慢(man)光平(ping)(ping)行。往(wang)往(wang)能見到平(ping)(ping)行{1011}的(de)聚(ju)片雙晶。一(yi)軸晶負(fu)光性,但有時表現為二軸晶,光軸角一(yi)般不(bu)(bu)大(da)(da)(da)(最大(da)(da)(da)值(zhi)可達(da)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)受溫度的影響,以60%氫(qing)氧(yang)化鈉(na)溶(rong)液、反(fan)應(ying)時(shi)間為6小(xiao)時(shi)為例(li),當(dang)溫度升高從180℃升高至200℃,剛玉溶(rong)解速率增加12.5%,而隨(sui)著反(fan)應(ying)溫度從200℃增加到220℃,溶(rong)解速率增加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。