Šta je korund?

Korund (Al2O3) ima bogate rezerve sirovina koje čine oko 25% težine zemljine kore. Jeftin je i ima mnogo odličnih svojstava. Postoji mnogo različitih kristala Al2O3, a prijavljeno je više od deset vrsta varijanti, ali postoje tri glavne, a to su α-Al2O3, β-Al2O3 i γ-Al2O3.

Tablični korund

γ-Al2O3 je spinelna struktura, koja je nestabilna na visokim temperaturama i rijetko se koristi kao pojedinačni materijal. β-Al2O3 je u suštini aluminat koji sadrži alkalne metale ili zemnoalkalne metale. Njegov hemijski sastav može se aproksimirati sa RO·6Al2O3 i R2O·11Al2O3, heksagonalna rešetka, gustina 3.30~3.63g/cm3, 1400~1500 Počinje da se razgrađuje na ℃ i transformiše se u α-Al2O3 na 1600°C. α-Al2O3 je visokotemperaturni oblik, sa stabilnom temperaturom do tačke topljenja, i gustinom od 3.96~4.01g/cm3, što je povezano sa sadržajem nečistoća. Jedinična ćelija je oštra prizma, koja u prirodi postoji u obliku prirodnog korunda, rubina i safira. α-Al2O3 ima kompaktnu strukturu, nisku aktivnost, dobra električna svojstva i odlična mehanička svojstva. Tvrdoća po Mohsu je 9. α-Al2O3 pripada heksagonalnom kristalnom sistemu, strukture korunda, a=4.76, c=12.99.

Al2O3 ima visoku mehaničku čvrstoću. Što je sastav Al2O3 čistiji, to je veća čvrstoća. Mehanička čvrstoća se može koristiti za izradu porculana uređaja i drugih mehaničkih komponenti. Otpornost Al2O3 je visoka, performanse električne izolacije su dobre, otpornost na sobnoj temperaturi je 1015Ω·cm, a dielektrična čvrstoća je 15kV/mm. Koristeći svoju izolaciju i čvrstoću, može se izraditi u podloge, utičnice, svjećice, školjke strujnih kola, itd. Al2O3 ima visoku tvrdoću, tvrdoću po Mohsu 9, plus odličnu otpornost na habanje, tako da se široko koristi za proizvodnju alata, brusnih ploča, abrazivi, matrice za izvlačenje, ležajevi, čaure za ležajeve i umjetni dragulji. Al2O3 ima visoku tačku topljenja i otpornost na koroziju. Ima tačku topljenja od 2050°C. Ima dobru otpornost na eroziju rastopljenih metala kao što su Be, Sr, Ni, Al, V, Ti, Mn, Fe, CO i natrijum hidroksida, stakla i šljake. Takođe ima visoku otpornost; ne stupa u interakciju sa Si, P, Sb, Bi u inertnoj atmosferi, pa se može koristiti kao vatrostalni materijali, cijevi za peći, lončići za izvlačenje stakla, šuplje kuglice, vlakna i zaštitni poklopci za termoelemente itd.

Al2O3 ima odličnu hemijsku stabilnost. Mnogi složeni sulfidi, fosfidi, arsenidi, hloridi, nitridi, bromidi, jodidi, suvi fluoridi, sumporna kiselina, hlorovodonična kiselina, azotna kiselina i fluorovodonična kiselina nemaju interakciju sa Al2O3. Zbog toga se može napraviti u loncima za rast od čistog metala i monokristala, ljudskim zglobovima, umjetnim kostima, itd. Al2O3 ima optička svojstva i može se pretvoriti u materijale koji prenose svjetlost za izradu cijevi za natrijevu lampu, mikrovalne obloge, infracrvene prozore i lasere komponente oscilovanja. Jonska provodljivost Al2O3 koristi se kao materijal za solarne ćelije i akumulatore. Al2O3 se također često koristi u tehnologiji metalizacije keramičke površine.

Glavna kristalna faza fuzioniranog korunda na bazi glinice je faza korunda veličine 1.0-1.5 mm i isprepletenih kristala. Ostatak su rutila, glinice i aluminij titanata u tragovima, a nalaze se unutar faze korunda ili između kristalnih faza. Mala količina staklene faze. U Kini, nakon više od deset godina neprekidnih napora, proces topljenja topljenog korunda na bazi boksita postigao je veliki napredak, sa godišnjim proizvodnim kapacitetom od više od 110,000 tona. Taljeni korund na bazi boksita uspješno se koristi kao sirovina za razne pečene cigle i neoblikovane vatrostalne materijale. Na primjer, može djelomično zamijeniti gusti korund u odljevcima za visoke peći, a koristi se kao materijal za matricu i granulirani materijal za proizvodnju niskog puzanja. Cigle s visokim sadržajem glinice koriste se za zamjenu bijelog korunda u drugim vatrostalnim materijalima Al2O3-SiO2 za pripremu proizvoda visokih performansi.

Topljenje smeđeg korunda zasniva se na osnovnom principu da aluminijum ima veći afinitet prema kiseoniku od gvožđa, silicijuma, titana itd. Kontrolom količine redukcionog agensa redukcionim topljenjem se redukuju glavne nečistoće u boksitu, a nastaju smanjene nečistoće. legura ferosilicijuma. Odvaja se od taline korunda kako bi se dobio smeđi korund sa kristalnim kvalitetom koji zadovoljava zahtjeve i sadržajem Al2O3 većim od 94.5%. Fe2O3 se reducira kako bi se proizvela ferosilicij legura i uklanja se tokom procesa topljenja, ali mala količina oksida željeza i glinice proizvedenog spinela još uvijek ostaje u proizvodu. TiO2 se tokom procesa topljenja djelimično reducira u ferosilicijsku leguru, a znatan dio ostaje u smeđem korundu, koji je glavni faktor bojenja smeđeg korunda. CaO i MgO je teško reducirati tokom procesa topljenja, a većina CaO i MgO u sirovinama još uvijek postoji u proizvodu. Iako Na2O i K2O mogu ispariti na visokoj temperaturi tokom procesa topljenja, ne mogu se reducirati i ostati u smeđem korundu, što ima veliki utjecaj na kvalitetu.

Smeđi korund

Sirovi materijal smeđeg korunda se sastoji od zrna kristala α-aluminijevog oksida i male količine staklene faze, α-alumina kristali se sastoje od čvrstog rastvora Al2O3 koji sadrži Ti2O3, a staklena faza je uglavnom sastavljena od titan dioksida i silicijum dioksida i drugih tragovi oksidacije koja postoji u elektrolučnoj peći.物组合。 Sastav materijala. Ovi oksidi čine staklenu fazu i imaju samo nisku rastvorljivost u kristalnoj strukturi zrna glinice. Ti2O3 je jedini oksid koji Ti može rastvoriti u zrncima glinice. TiO2 je termodinamički stabilan oksid Ti. Prilikom topljenja i redukcije smeđeg korunda, dio TiO2 se reducira do suboksidacije titana. (Ti2O3), iznad 1000℃, kisik može difundirati u zrnca Ga-aluminijevog oksida, oksidirati Ti2O3 u stabilniji TiO2 i zatim ga umotati u zrnca α-aluminijevog oksida, tako da je većina titan dioksida α-alumina Čvrsta otopina kristala žitarice postoje.

Višak TiO2 u smeđem korundu ne može ostati u staklenoj fazi, već reaguje sa glinicom i formira aluminijum titanat (TiO2·Al2O3). Aluminijum titanat je treća faza na granici između zrna α-aluminijuma i staklene faze; Žilavost smeđeg korunda raste s rastom kristalnih jezgri TiO2. Faza TiO2 ravnomerno dispergovana u zrnima kristala α-aluminijuma jača čestice α-aluminijuma. Čvrsta otopina smeđeg korunda Ti2O3 uzrokuje da smeđi korund izgleda plavo.

Sirovi materijal smeđeg korunda se sastoji od zrna kristala α-aluminijevog oksida i male količine staklene faze, α-alumina kristali se sastoje od čvrstog rastvora Al2O3 koji sadrži Ti2O3, a staklena faza je uglavnom sastavljena od titan dioksida i silicijum dioksida i drugih tragovi oksidacije koja postoji u elektrolučnoj peći.物组合。 Sastav materijala. Ovi oksidi čine staklenu fazu i imaju samo nisku rastvorljivost u kristalnoj strukturi zrna glinice.

Ti2O3 je jedini oksid koji Ti može rastvoriti u zrncima glinice. TiO2 je termodinamički stabilan oksid Ti. Prilikom topljenja i redukcije smeđeg korunda, dio TiO2 se reducira do suboksidacije titana. (Ti2O3), iznad 1000℃, kisik može difundirati u zrnca Ga-aluminijevog oksida, oksidirati Ti2O3 u stabilniji TiO2 i zatim ga umotati u zrnca α-aluminijevog oksida, tako da je većina titan dioksida α-alumina Čvrsta otopina kristala žitarice postoje. Višak TiO2 u smeđem korundu ne može ostati u staklenoj fazi, već reaguje sa glinicom i formira aluminijum titanat (TiO2·Al2O3). Aluminijum titanat je treća faza na granici između zrna α-aluminijuma i staklene faze; Žilavost smeđeg korunda raste s rastom kristalnih jezgri TiO2. Faza TiO2 ravnomerno dispergovana u zrnima kristala α-aluminijuma jača čestice α-aluminijuma. Čvrsta otopina smeđeg korunda Ti2O3 uzrokuje da smeđi korund izgleda plavo.