一、剛玉是什么意思
剛玉(yu)是(shi)一種(zhong)氧化物礦物,產于(yu)變質巖的接觸面(硅(gui)卡巖等(deng))麻(ma)粒巖和其沖積層,具有硬度大、熔(rong)點(dian)高、耐侵蝕等(deng)特性,以復相材(cai)料的形式廣(guang)泛應用于(yu)工業各個(ge)領域,也具有一定(ding)的觀賞價(jia)值(zhi)。
剛玉(yu)(yu)這一(yi)名(ming)(ming)稱源于印(yin)度,系礦物(wu)學名(ming)(ming)稱,其硬(ying)度僅(jin)次于金剛石,主(zhu)要用(yong)于高級(ji)研磨材料,手表和精密機械的(de)軸(zhou)承材料,工(gong)業(ye)領(ling)域常(chang)用(yong)的(de)剛玉(yu)(yu)一(yi)般是人(ren)造剛玉(yu)(yu),是鋁礬土(tu)為主(zhu)要原料經(jing)礦業(ye)爐煉出的(de)人(ren)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)才能(neng)稱之為(wei)剛(gang)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)桶狀(zhuang)(zhuang)、柱狀(zhuang)(zhuang)、錐狀(zhuang)(zhuang)和(he)板狀(zhuang)(zhuang),質地堅硬,面上常有(you)斜條紋(wen)。純凈的(de)剛(gang)玉(yu)是無(wu)色(se)(se)(se)(se)(se)或灰色(se)(se)(se)(se)(se)、黃灰色(se)(se)(se)(se)(se),因(yin)含有(you)不同的(de)微量元(yuan)素(su)(su)而呈(cheng)(cheng)現(xian)不同顏色(se)(se)(se)(se)(se),如(ru)含鐵(tie)元(yuan)素(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)黑(hei)色(se)(se)(se)(se)(se),含鉻(ge)元(yuan)素(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)紅色(se)(se)(se)(se)(se),含鈦元(yuan)素(su)(su)呈(cheng)(cheng)藍色(se)(se)(se)(se)(se),含釩(fan)元(yuan)素(su)(su)和(he)鉻(ge)元(yuan)素(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)紫(zi)色(se)(se)(se)(se)(se),含鐵(tie)元(yuan)素(su)(su)和(he)鉻(ge)元(yuan)素(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)綠色(se)(se)(se)(se)(se)。玻璃光澤(ze)。無(wu)解理(li);常因(yin)聚片雙晶或細微包體產(chan)生{0001}或{1011}的(de)裂開。在長短波紫(zi)外線下(xia)(xia)(xia)發紅色(se)(se)(se)(se)(se)熒光,含Fe高(gao)者(zhe)(zhe)熒光較(jiao)弱。含Cr呈(cheng)(cheng)粉(fen)色(se)(se)(se)(se)(se)熒光或橙黃色(se)(se)(se)(se)(se)熒光。在室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)還(huan)是在高(gao)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)空(kong)氣(qi)里(li)都較(jiao)為穩(wen)定的(de)。
剛(gang)玉(yu)正(zheng)交偏光(guang)(guang)間干(gan)涉色(se)(se)類似石(shi)英的干(gan)涉色(se)(se),但(dan)(dan)由于硬度(du)大,其(qi)厚(hou)度(du)常較同一(yi)(yi)薄片(pian)其(qi)他(ta)礦物的厚(hou)度(du)略大一(yi)(yi)些,故干(gan)涉色(se)(se)常不止于一(yi)(yi)級(ji)白(bai)色(se)(se),有時(shi)可達二(er)級(ji)。柱狀切(qie)面(mian)(mian)具(ju)平(ping)行(xing)(xing)消光(guang)(guang)和負延長符號。但(dan)(dan)必須(xu)注(zhu)意,對于板狀習性(xing)的剛(gang)玉(yu),當薄片(pian)垂直板面(mian)(mian)切(qie)制(zhi)時(shi),這(zhe)種切(qie)面(mian)(mian)的延長符號剛(gang)好相(xiang)反(fan),而是延長方向與(yu)慢光(guang)(guang)平(ping)行(xing)(xing)。往往能見到(dao)平(ping)行(xing)(xing){1011}的聚片(pian)雙(shuang)晶(jing)。一(yi)(yi)軸晶(jing)負光(guang)(guang)性(xing),但(dan)(dan)有時(shi)表現為(wei)二(er)軸晶(jing),光(guang)(guang)軸角(jiao)一(yi)(yi)般(ban)不大(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)應受溫(wen)度的影(ying)響,以60%氫(qing)氧化鈉溶液、反(fan)應時間為(wei)6小時為(wei)例,當溫(wen)度升高(gao)從(cong)180℃升高(gao)至200℃,剛玉溶解速(su)率增(zeng)加12.5%,而隨(sui)著反(fan)應溫(wen)度從(cong)200℃增(zeng)加到220℃,溶解速(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。