Што такое карунд?

Корунд (Al2O3) валодае багатымі сыравіннымі запасамі, якія складаюць каля 25% масы зямной кары. Ён недарагі і мае мноства выдатных уласцівасцяў. Існуе шмат розных крышталяў Al2O3, і паведамляецца больш за дзесяць відаў варыянтаў, але ёсць тры асноўныя, а менавіта α-Al2O3, β-Al2O3 і γ-Al2O3.

Табліца карунд

γ-Al2O3 – гэта структура шпінелі, якая нестабільная пры высокіх тэмпературах і рэдка выкарыстоўваецца як адзіны матэрыял. β-Al2O3 па сутнасці ўяўляе сабой алюмінат, які змяшчае шчолачныя або шчолачназямельныя металы. Яго хімічны склад можна прыблізна вызначыць па RO·6Al2O3 і R2O·11Al2O3, шасцікутная рашотка, шчыльнасць 3.30~3.63 г/см3, 1400~1500. Ён пачынае раскладацца пры ℃ і пераходзіць у α-Al2O3 пры 1600 °C. α-Al2O3 – гэта высокатэмпературная форма са стабільнай тэмпературай, роўнай тэмпературы плаўлення, і шчыльнасцю 3.96~4.01 г/см3, што звязана з утрыманнем прымешак. Элементарная вочка ўяўляе сабой вострую прызму, якая існуе ў прыродзе ў выглядзе прыроднага карунду, рубіну і сапфіра. α-Al2O3 мае кампактную структуру, нізкую актыўнасць, добрыя электрычныя ўласцівасці і выдатныя механічныя ўласцівасці. Цвёрдасць па Моасу складае 9. α-Al2O3 належыць да шасцікутнай крышталічнай сістэмы, структура карунду, a=4.76, c=12.99.

Al2O3 валодае высокай механічнай трываласцю. Чым чысцей склад Al2O3, тым вышэй трываласць. Механічная трываласць можа быць выкарыстана для вырабу фарфору прылады і іншых механічных кампанентаў. Удзельнае супраціўленне Al2O3 высокае, электраізаляцыйныя характарыстыкі добрая, удзельнае супраціўленне пры пакаёвай тэмпературы складае 1015 Ом·см, а электратрываласць – 15 кВ/мм. Выкарыстоўваючы ізаляцыю і трываласць, з яго можна вырабляць падкладкі, разеткі, свечкі запальвання, абалонкі ланцугоў і г.д. Al2O3 мае высокую цвёрдасць, цвёрдасць па Моасу 9, а таксама выдатную зносаўстойлівасць, таму ён шырока выкарыстоўваецца для вытворчасці інструментаў, шліфавальных колаў, абразівы, валачыльныя штампы, падшыпнікі, падшыпнікавыя кусты і штучныя каштоўныя камяні. Al2O3 мае высокую тэмпературу плаўлення і ўстойлівасць да карозіі. Ён мае тэмпературу плаўлення 2050°C. Ён валодае добрай устойлівасцю да эрозіі расплаўленых металаў, такіх як Be, Sr, Ni, Al, V, Ti, Mn, Fe, CO і гідраксіду натрыю, шкла і дзындры. Ён таксама валодае высокай устойлівасцю; ён не ўзаемадзейнічае з Si, P, Sb, Bi ў інэртнай атмасферы, таму можа выкарыстоўвацца ў якасці вогнетрывалых матэрыялаў, пячных трубак, шкляных тыгляў, полых шароў, валокнаў і ахоўных чахлоў для тэрмапар і г.д.

Al2O3 валодае выдатнай хімічнай стабільнасцю. Многія складаныя сульфіды, фасфіды, арсеніды, хларыды, нітрыды, браміды, ёдыды, сухія фтарыды, серная кіслата, саляная кіслата, азотная кіслата і плавиковая кіслата не ўзаемадзейнічаюць з Al2O3. Такім чынам, з яго можна вырабляць тыглі для росту з чыстага металу і монокристалла, чалавечыя суставы, штучныя косці і г.д. Al2O3 валодае аптычнымі ўласцівасцямі і можа быць зроблены ў святлопрапускаючыя матэрыялы для вырабу трубак для паравых лямпаў Na, мікрахвалевых абцякальнікаў, інфрачырвоных вокнаў і лазераў. кампаненты ваганняў. Іённая праводнасць Al2O3 выкарыстоўваецца ў якасці матэрыялу для сонечных элементаў і акумулятараў. Al2O3 таксама звычайна выкарыстоўваецца ў тэхналогіі металізацыі керамічнай паверхні.

Асноўнай крышталічнай фазай плаўленага корунда на аснове глинозема з’яўляецца фаза корунда памерам 1.0-1.5 мм і пераплеценыя крышталі. Астатнія ўяўляюць сабой следавыя колькасці рутылу, гліназёму і тытаната алюмінія і размешчаны ўнутры карундавай фазы або паміж фазамі крышталіка. Невялікая колькасць шкляной фазы. У Кітаі пасля больш чым дзесяці гадоў няспынных намаганняў працэс выплаўлення плаўленага карунду на аснове баксітаў дасягнуў значнага прагрэсу з гадавой вытворчай магутнасцю больш за 110,000 2 тон. Плаўлены карунд на аснове баксітаў паспяхова выкарыстоўваецца ў якасці сыравіны для розных абпаленых цэглы і неаформленых вогнетрывалых матэрыялаў. Напрыклад, ён можа часткова замяніць шчыльны корунд у даменных адліўках і выкарыстоўваецца ў якасці матрычнага і грануляванага матэрыялу для атрымання нізкай паўзучасці. Цэгла з высокім утрыманнем гліназёму выкарыстоўваецца для замены белага карунду ў іншых вогнетрывалагах Al3O2-SiOXNUMX для падрыхтоўкі высокаэфектыўных прадуктаў.

Выплаўка карычневага карунду заснавана на асноўным прынцыпе, што алюміній мае большае сродство да кіслароду, чым жалеза, крэмній, тытан і г. д. Пры кантролі колькасці аднаўляльніка асноўныя прымешкі ў баксітах памяншаюцца пры аднаўленчай плаўцы, і ўтвараюцца адноўленыя прымешкі. ферасіліцыевыя сплавы. Яго аддзяляюць ад расплаву корунда, каб атрымаць карычневы карунд з крышталёвай якасцю, якая адпавядае патрабаванням, і ўтрыманнем Al2O3 больш за 94.5%. Fe2O3 аднаўляецца для атрымання ферасіліцыевага сплаву і выдаляецца ў працэсе плаўкі, але невялікая колькасць аксіду жалеза і аксіду алюмінія, атрыманых шпінелі, па-ранейшаму застаецца ў прадукце. TiO2 у працэсе плаўкі часткова аднаўляецца ў ферасіліцыевы сплаў, а значная яго частка застаецца ў карычневым карунду, які з’яўляецца асноўным фактарам афарбоўкі карычневага карунда. CaO і MgO цяжка паменшыць у працэсе плаўкі, і большасць CaO і MgO ў сыравіне ўсё яшчэ існуе ў прадукце. Нягледзячы на тое, што Na2O і K2O могуць лятучы пры высокай тэмпературы ў працэсе плаўкі, яны не могуць быць адноўлены і застаюцца ў карычневым корунде, што аказвае вялікі ўплыў на якасць.

Карычневы карунд

Сыравіна карычневага карунду складаецца з зерняў крышталяў α-глинозема і невялікай колькасці шкляной фазы, крышталі α-глинозема складаюцца з цвёрдага раствора Al2O3, які змяшчае Ti2O3, а шкляная фаза ў асноўным складаецца з дыяксіду тытана і дыяксіду крэмнія і іншых сляды акіслення, якія існуюць у электрадугавой печы.物组合。 Склад матэрыялу. Гэтыя аксіды ўяўляюць сабой шкляную фазу, і яны маюць толькі нізкую растваральнасць у крышталічнай структуры зерняў гліназёму. Ti2O3 з’яўляецца адзіным аксідам, які Ti можа раствараць у зернях алюмінія. TiO2 з’яўляецца тэрмадынамічна стабільным аксідам Ti. Пры выплаўленні і аднаўленні карычневага карунду частка TiO2 аднаўляецца да пераакіслення тытана. (Ti2O3), вышэй 1000 ℃, кісларод можа дыфундзіраваць у зерне Ga-глинозема, акісліць Ti2O3 у больш стабільны TiO2, а затым абгарнуць яго ў зерні α-глинозема, таму большая частка дыяксіду тытана складае α-аксід алюмінія. Цвёрды раствор крышталя збожжа існуе.

Залішняя колькасць TiO2 у карычневым корунде не можа заставацца ў шкляной фазе, але ўступае ў рэакцыю з гліназёмам, утвараючы тытанат алюмінія (TiO2·Al2O3). Тытанат алюмінія з’яўляецца трэцяй фазай на мяжы падзелу паміж зернямі α-глинозема і шкляной фазай; Жорсткасць карычневага карунду павялічваецца з ростам зародкаў крышталя TiO2. Фаза TiO2, раўнамерна рассеяная ў зернях крышталіка α-глинозема, робіць часціцы α-глинозема больш жорсткімі. Цвёрды раствор карычневага карунду Ti2O3 прымушае карычневы карунд здавацца сінім.

Ti2O3 з’яўляецца адзіным аксідам, які Ti можа раствараць у зернях гліназёму. TiO2 з’яўляецца тэрмадынамічна стабільным аксідам Ti. Пры выплаўленні і аднаўленні карычневага карунду частка TiO2 аднаўляецца да пераакіслення тытана. (Ti2O3), вышэй 1000 ℃, кісларод можа дыфундзіраваць у зерне Ga-глинозема, акісліць Ti2O3 у больш стабільны TiO2, а затым абгарнуць яго ў зерні α-глинозема, таму большая частка дыяксіду тытана складае α-аксід алюмінія Цвёрды раствор крышталя збожжа існуе. Залішняя колькасць TiO2 у карычневым корунде не можа заставацца ў шкляной фазе, але ўступае ў рэакцыю з гліназёмам, утвараючы тытанат алюмінія (TiO2·Al2O3). Тытанат алюмінія з’яўляецца трэцяй фазай на мяжы падзелу паміж зернямі α-глинозема і шкляной фазай; Жорсткасць карычневага карунду павялічваецца з ростам зародкаў крышталя TiO2. Фаза TiO2, раўнамерна рассеяная ў зернях крышталіка α-глинозема, умацоўвае часціцы α-глинозема. Цвёрды раствор карычневага карунду Ti2O3 прымушае карычневы карунд здавацца сінім.