一、剛玉是什么意思
剛玉是一(yi)(yi)種氧(yang)化物礦物,產于變質(zhi)巖(yan)(yan)的(de)接觸面(mian)(硅卡巖(yan)(yan)等)麻粒(li)巖(yan)(yan)和其(qi)沖積層,具(ju)有(you)硬度大、熔點高、耐侵蝕等特(te)性,以復(fu)相(xiang)材料的(de)形式(shi)廣泛應用于工業各個領(ling)域,也具(ju)有(you)一(yi)(yi)定的(de)觀(guan)賞價值。
剛(gang)(gang)玉這一名稱源(yuan)于印度,系礦(kuang)物學(xue)名稱,其硬度僅次于金(jin)剛(gang)(gang)石,主要用(yong)于高級研磨(mo)材(cai)料,手表和精(jing)密機械的(de)(de)軸承材(cai)料,工業領域常(chang)用(yong)的(de)(de)剛(gang)(gang)玉一般是人(ren)(ren)造剛(gang)(gang)玉,是鋁礬土為主要原(yuan)料經礦(kuang)業爐煉出的(de)(de)人(ren)(ren)造材(cai)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)才能稱之為(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(gang)玉(yu)呈(cheng)(cheng)(cheng)桶狀、柱狀、錐狀和(he)板狀,質地(di)堅(jian)硬,面上常(chang)有(you)斜(xie)條(tiao)紋。純凈的(de)(de)剛(gang)玉(yu)是無色(se)或(huo)(huo)(huo)灰色(se)、黃灰色(se),因含有(you)不(bu)同的(de)(de)微量(liang)元(yuan)(yuan)素(su)而呈(cheng)(cheng)(cheng)現(xian)不(bu)同顏色(se),如(ru)含鐵(tie)元(yuan)(yuan)素(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)黑色(se),含鉻元(yuan)(yuan)素(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)紅色(se),含鈦元(yuan)(yuan)素(su)呈(cheng)(cheng)(cheng)藍色(se),含釩元(yuan)(yuan)素(su)和(he)鉻元(yuan)(yuan)素(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)紫色(se),含鐵(tie)元(yuan)(yuan)素(su)和(he)鉻元(yuan)(yuan)素(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)綠色(se)。玻(bo)璃光(guang)(guang)(guang)澤。無解(jie)理;常(chang)因聚片雙晶或(huo)(huo)(huo)細微包體產(chan)生{0001}或(huo)(huo)(huo){1011}的(de)(de)裂(lie)開(kai)。在(zai)長短波紫外(wai)線下(xia)發紅色(se)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang),含Fe高者(zhe)(zhe)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)較(jiao)弱(ruo)。含Cr呈(cheng)(cheng)(cheng)粉色(se)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)或(huo)(huo)(huo)橙黃色(se)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)。在(zai)室溫(wen)下(xia)還(huan)是在(zai)高溫(wen)下(xia)的(de)(de)空氣里都較(jiao)為(wei)穩定的(de)(de)。
剛玉正交(jiao)偏(pian)光間(jian)干涉(she)色類似石英(ying)的(de)干涉(she)色,但(dan)(dan)由于硬度(du)大,其厚(hou)度(du)常較(jiao)同一薄片其他(ta)礦物的(de)厚(hou)度(du)略大一些,故干涉(she)色常不(bu)止于一級(ji)白色,有時(shi)可達二級(ji)。柱狀切(qie)面(mian)具平(ping)行(xing)消光和負(fu)延(yan)長(chang)符號(hao)。但(dan)(dan)必須(xu)注意,對(dui)于板狀習性的(de)剛玉,當(dang)薄片垂直板面(mian)切(qie)制時(shi),這種切(qie)面(mian)的(de)延(yan)長(chang)符號(hao)剛好相反,而是延(yan)長(chang)方(fang)向與慢(man)光平(ping)行(xing)。往往能見到平(ping)行(xing){1011}的(de)聚(ju)片雙(shuang)晶。一軸晶負(fu)光性,但(dan)(dan)有時(shi)表現(xian)為(wei)二軸晶,光軸角一般不(bu)大(最大值可達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(fan)應(ying)受溫(wen)度的影響,以60%氫氧(yang)化鈉溶液、反(fan)應(ying)時間為6小時為例,當(dang)溫(wen)度升高從(cong)180℃升高至(zhi)200℃,剛玉(yu)溶解(jie)速(su)率增(zeng)加12.5%,而隨(sui)著反(fan)應(ying)溫(wen)度從(cong)200℃增(zeng)加到(dao)220℃,溶解(jie)速(su)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。