Hvad er korund?

Korund (Al2O3) har rigelige råstofreserver, der tegner sig for omkring 25% af vægten af jordskorpen. Det er billigt og har mange fremragende egenskaber. Der er mange forskellige krystaller af Al2O3, og der er mere end ti slags varianter rapporteret, men der er tre vigtigste, nemlig α-Al2O3, β-Al2O3 og γ-Al2O3.

Tavleformet korund

γ-Al2O3 er en spinelstruktur, som er ustabil ved høje temperaturer og sjældent bruges som et enkelt materiale. β-Al2O3 er i det væsentlige et aluminat, der indeholder alkalimetaller eller jordalkalimetaller. Dens kemiske sammensætning kan tilnærmes ved RO·6Al2O3 og R2O·11Al2O3, hexagonalt gitter, tæthed 3.30~3.63g/cm3, 1400~1500. Det begynder at nedbrydes ved ℃ og omdannes til α-Al2O3 ved 1600℃. α-Al2O3 er en højtemperaturform med en stabil temperatur så høj som smeltepunktet og en massefylde på 3.96~4.01g/cm3, hvilket er relateret til urenhedsindholdet. Enhedscellen er et skarpt prisme, som eksisterer i form af naturlig korund, rubin og safir i naturen. α-Al2O3 har kompakt struktur, lav aktivitet, gode elektriske egenskaber og fremragende mekaniske egenskaber. Mohs-hårdheden er 9. α-Al2O3 tilhører det sekskantede krystalsystem, korundstruktur, a=4.76, c=12.99.

Al2O3 har høj mekanisk styrke. Jo renere Al2O3-sammensætningen er, jo højere styrke. Den mekaniske styrke kan bruges til at fremstille apparatporcelæn og andre mekaniske komponenter. Resistiviteten af Al2O3 er høj, den elektriske isoleringsydelse er god, modstanden ved stuetemperatur er 1015Ω·cm, og den dielektriske styrke er 15kV/mm. Ved hjælp af sin isolering og styrke kan den laves til underlag, fatninger, tændrør, kredsløbsskaller osv. Al2O3 har høj hårdhed, Mohs hårdhed på 9, plus fremragende slidstyrke, så det er meget brugt til fremstilling af værktøj, slibeskiver, slibemidler, tegnematricer, lejer, lejebøsninger og kunstige ædelstene. Al2O3 har et højt smeltepunkt og korrosionsbestandighed. Det har et smeltepunkt på 2050°C. Det har god modstandsdygtighed over for erosion af smeltede metaller såsom Be, Sr, Ni, Al, V, Ti, Mn, Fe, CO og natriumhydroxid, glas og slagger. Det har også høj modstand; det interagerer ikke med Si, P, Sb, Bi i en inert atmosfære, så det kan bruges som ildfaste materialer, ovnrør, glas-trækkedigler, hule kugler, fibre og termoelementbeskyttelsesdæksler osv.

Al2O3 har fremragende kemisk stabilitet. Mange komplekse sulfider, phosphider, arsenider, chlorider, nitrider, bromider, iodider, tørre fluorider, svovlsyre, saltsyre, salpetersyre og flussyre interagerer ikke med Al2O3. Derfor kan det laves til vækstdigler af rent metal og enkeltkrystal, menneskelige led, kunstige knogler osv. Al2O3 har optiske egenskaber og kan laves til lystransmitterende materialer til fremstilling af Na-damplamperør, mikrobølgebeklædninger, infrarøde vinduer og laser oscillationskomponenter. Den ioniske ledningsevne af Al2O3 bruges som materiale til solceller og akkumulatorer. Al2O3 er også almindeligt anvendt i keramisk overflademetalliseringsteknologi.

Den vigtigste krystallinske fase af aluminiumoxidbaseret smeltet korund er korundfasen med en størrelse på 1.0-1.5 mm og sammenflettede krystaller. Resten er spormængder af rutil, aluminiumoxid og aluminiumtitanat, og er placeret inde i korundfasen eller mellem krystalfaserne. En lille mængde glasfase. I Kina, efter mere end ti års utrættelig indsats, har smeltningsprocessen af bauxitbaseret smeltet korund gjort store fremskridt med en årlig produktionskapacitet på mere end 110,000 tons. Bauxit-baseret smeltet korund er med succes blevet brugt som råmateriale til forskellige brændte mursten og uformede ildfaste materialer. For eksempel kan det delvist erstatte tæt korund i højovnsstøbegods og bruges som matrixmateriale og granulært materiale til at producere lav krybning. Mursten med høj aluminiumoxid bruges til at erstatte hvid korund i andre Al2O3-SiO2 ildfaste materialer for at fremstille højtydende produkter.

Brun korund-smeltning er baseret på det grundlæggende princip, at aluminium har større affinitet til oxygen end jern, silicium, titanium osv. Ved at kontrollere mængden af reduktionsmiddel reduceres hovedurenhederne i bauxit ved reduktionssmeltning, og de reducerede urenheder dannes. ferrosilicium legeringer. Det adskilles fra korundsmelten for at opnå brun korund med krystalkvalitet, der opfylder kravene og Al2O3-indhold større end 94.5%. Fe2O3 reduceres til at producere ferrosiliciumlegering og fjernes under smelteprocessen, men en lille mængde spinel produceret af jernoxid og aluminiumoxid er stadig tilbage i produktet. TiO2 reduceres delvist til ferrosiliciumlegeringen under smeltningsprocessen, og en betydelig del af det forbliver i den brune korund, som er hovedfaktoren i farven af den brune korund. CaO og MgO er svære at reducere under smeltningsprocessen, og det meste af CaO og MgO i råvarerne findes stadig i produktet. Selvom Na2O og K2O kan fordampe ved høj temperatur under smeltningsprocessen, kan de ikke reduceres og forblive i den brune korund, hvilket har stor betydning for kvaliteten.

Brun korund

Råmaterialet af brun korund er sammensat af α-aluminiumoxid krystalkorn og en lille mængde glasfase, α-aluminiumoxid krystaller er sammensat af Al2O3 fast opløsning indeholdende Ti2O3, og glasfasen er for det meste sammensat af titaniumdioxid og siliciumdioxid og andre spor oxidation, der findes i lysbueovnen.物组合。 Materialesammensætning. Disse oxider udgør glasfasen, og de har kun lav opløselighed i krystalstrukturen af aluminiumoxidkornene. Ti2O3 er det eneste oxid, som Ti kan opløse i aluminiumoxidkornene. TiO2 er det termodynamisk stabile oxid af Ti. Under smeltningen og reduktionen af brun korund reduceres en del af TiO2 til suboxidation af titanium. (Ti2O3), over 1000 ℃, kan oxygen diffundere ind i Ga-aluminiumoxidkornene, oxidere Ti2O3 til mere stabil TiO2 og derefter pakke det ind i α-aluminiumoxidkornene, så det meste af titandioxiden er α-aluminiumoxid En fast opløsning af krystal korn findes.

Den overskydende TiO2 i brun korund kan ikke forblive i glasfasen, men reagerer med aluminiumoxid og danner aluminiumtitanat (TiO2·Al2O3). Aluminiumtitanat er den tredje fase ved grænsefladen mellem α-aluminiumoxidkorn og glasfasen; Brun korunds sejhed øges med væksten af TiO2-krystalkerner. TiO2-fasen ensartet fordelt i α-aluminiumoxidkrystalkornene gør α-aluminiumoxidpartiklerne seje. Brun korund fast opløsning Ti2O3 får brun korund til at se blå ud.

Ti2O3 er det eneste oxid, som Ti kan opløse i aluminiumoxidkornene. TiO2 er det termodynamisk stabile oxid af Ti. Under smeltningen og reduktionen af brun korund reduceres en del af TiO2 til suboxidation af titanium. (Ti2O3), over 1000 ℃, kan oxygen diffundere ind i Ga-aluminiumoxidkornene, oxidere Ti2O3 til mere stabil TiO2 og derefter pakke det ind i α-aluminiumoxidkornene, så det meste af titandioxiden er α-aluminiumoxid En fast opløsning af krystal korn findes. Den overskydende TiO2 i brun korund kan ikke forblive i glasfasen, men reagerer med aluminiumoxid og danner aluminiumtitanat (TiO2·Al2O3). Aluminiumtitanat er den tredje fase ved grænsefladen mellem α-aluminiumoxidkorn og glasfasen; Brun korunds sejhed øges med væksten af TiO2-krystalkerner. TiO2-fasen ensartet fordelt i α-aluminiumoxidkrystalkornene gør α-aluminiumoxidpartiklerne seje. Brun korund fast opløsning Ti2O3 får brun korund til at se blå ud.