કોરન્ડમ શું છે?

કોરન્ડમ (Al2O3) પાસે વિપુલ પ્રમાણમાં કાચા માલનો ભંડાર છે, જે પૃથ્વીના પોપડાના વજનના લગભગ 25% જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે. તે સસ્તું છે અને તેમાં ઘણી ઉત્તમ ગુણધર્મો છે. Al2O3 ના ઘણા જુદા જુદા સ્ફટિકો છે, અને ત્યાં દસથી વધુ પ્રકારના પ્રકારો નોંધવામાં આવ્યા છે, પરંતુ ત્યાં ત્રણ મુખ્ય છે, જેમ કે α-Al2O3, β-Al2O3 અને γ-Al2O3.

ટેબ્યુલર કોરન્ડમ

γ-Al2O3 એ સ્પિનલ માળખું છે, જે ઊંચા તાપમાને અસ્થિર છે અને ભાગ્યે જ એક સામગ્રી તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. β-Al2O3 એ આવશ્યકપણે ક્ષારયુક્ત ધાતુઓ અથવા આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ ધરાવતું એલ્યુમિનેટ છે. તેની રાસાયણિક રચના RO·6Al2O3 અને R2O·11Al2O3, ષટ્કોણ જાળી, ઘનતા 3.30~3.63g/cm3, 1400~1500 દ્વારા અંદાજિત કરી શકાય છે તે ℃ પર વિઘટિત થવાનું શરૂ કરે છે અને α-Al2O3 માં પરિવર્તિત થાય છે. α-Al1600O2 એ ઉચ્ચ-તાપમાન સ્વરૂપ છે, જેમાં ગલનબિંદુ જેટલું ઊંચું સ્થિર તાપમાન અને 3~3.96g/cm4.01 ની ઘનતા છે, જે અશુદ્ધતા સામગ્રી સાથે સંબંધિત છે. એકમ કોષ એ તીક્ષ્ણ પ્રિઝમ છે, જે કુદરતી કોરન્ડમ, રૂબી અને નીલમના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. α-Al3O2 કોમ્પેક્ટ માળખું, ઓછી પ્રવૃત્તિ, સારી વિદ્યુત ગુણધર્મો અને ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો ધરાવે છે. મોહસ કઠિનતા 3 છે. α-Al9O2 ષટ્કોણ ક્રિસ્ટલ સિસ્ટમ, કોરન્ડમ સ્ટ્રક્ચર, a=3, c=4.76 થી સંબંધિત છે.

Al2O3 ઉચ્ચ યાંત્રિક શક્તિ ધરાવે છે. Al2O3 કમ્પોઝિશન જેટલી શુદ્ધ છે, તેટલી વધુ તાકાત. યાંત્રિક શક્તિનો ઉપયોગ ઉપકરણ પોર્સેલેઇન અને અન્ય યાંત્રિક ઘટકો બનાવવા માટે થઈ શકે છે. Al2O3 ની પ્રતિકારકતા ઊંચી છે, વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેશન કામગીરી સારી છે, ઓરડાના તાપમાને પ્રતિકારકતા 1015Ω·cm છે, અને ડાઇલેક્ટ્રિક શક્તિ 15kV/mm છે. તેના ઇન્સ્યુલેશન અને તાકાતનો ઉપયોગ કરીને, તેને સબસ્ટ્રેટ, સોકેટ્સ, સ્પાર્ક પ્લગ, સર્કિટ શેલ્સ વગેરેમાં બનાવી શકાય છે. Al2O3 ઉચ્ચ કઠિનતા, 9 ની મોહસ કઠિનતા અને ઉત્તમ વસ્ત્રો પ્રતિકાર ધરાવે છે, તેથી તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ સાધનોના ઉત્પાદન, ગ્રાઇન્ડીંગ વ્હીલ્સ, ઘર્ષક, ડ્રોઇંગ ડાઇઝ, બેરિંગ્સ, બેરિંગ ઝાડીઓ અને કૃત્રિમ રત્નો. Al2O3 ઉચ્ચ ગલનબિંદુ અને કાટ પ્રતિકાર ધરાવે છે. તેનું ગલનબિંદુ 2050°C છે. તે Be, Sr, Ni, Al, V, Ti, Mn, Fe, CO અને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ, કાચ અને સ્લેગ જેવી પીગળેલી ધાતુઓના ધોવાણ માટે સારો પ્રતિકાર ધરાવે છે. તેમાં ઉચ્ચ પ્રતિકાર પણ છે; તે નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં Si, P, Sb, Bi સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતું નથી, તેથી તેનો ઉપયોગ પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી, ભઠ્ઠી નળીઓ, કાચના ડ્રોઇંગ ક્રુસિબલ્સ, હોલો બોલ્સ, ફાઇબર અને થર્મોકોલ રક્ષણાત્મક કવર વગેરે તરીકે થઈ શકે છે.

Al2O3 ઉત્તમ રાસાયણિક સ્થિરતા ધરાવે છે. ઘણા જટિલ સલ્ફાઇડ્સ, ફોસ્ફાઇડ્સ, આર્સેનાઇડ્સ, ક્લોરાઇડ્સ, નાઇટ્રાઇડ્સ, બ્રોમાઇડ્સ, આયોડાઇડ્સ, ડ્રાય ફ્લોરાઇડ્સ, સલ્ફ્યુરિક એસિડ, હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ, નાઇટ્રિક એસિડ અને હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ Al2O3 સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા નથી. તેથી, તેને શુદ્ધ ધાતુ અને સિંગલ ક્રિસ્ટલ ગ્રોથ ક્રુસિબલ્સ, માનવ સાંધા, કૃત્રિમ હાડકાં વગેરેમાં બનાવી શકાય છે. Al2O3 ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો ધરાવે છે અને Na વરાળ લેમ્પ ટ્યુબ, માઇક્રોવેવ ફેરિંગ્સ, ઇન્ફ્રારેડ વિન્ડો અને લેસર બનાવવા માટે પ્રકાશ-પ્રસારણ સામગ્રીમાં બનાવી શકાય છે. ઓસિલેશન ઘટકો. Al2O3 ની આયનીય વાહકતાનો ઉપયોગ સૌર કોષો અને સંગ્રહ બેટરી માટે સામગ્રી તરીકે થાય છે. Al2O3 નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે સિરામિક સરફેસ મેટાલાઈઝેશન ટેકનોલોજીમાં પણ થાય છે.

એલ્યુમિના-આધારિત ફ્યુઝ્ડ કોરન્ડમનો મુખ્ય સ્ફટિકીય તબક્કો 1.0-1.5mm અને ઇન્ટરલેસ્ડ સ્ફટિકોના કદ સાથેનો કોરન્ડમ તબક્કો છે. બાકીના રુટાઇલ, એલ્યુમિના અને એલ્યુમિનિયમ ટાઇટેનેટના ટ્રેસ જથ્થાઓ છે અને તે કોરન્ડમ તબક્કાની અંદર અથવા ક્રિસ્ટલ તબક્કાઓ વચ્ચે સ્થિત છે. કાચના તબક્કાની થોડી માત્રા. ચીનમાં, દસ વર્ષથી વધુના અવિરત પ્રયાસો પછી, બોક્સાઈટ આધારિત ફ્યુઝ્ડ કોરન્ડમની ગંધ પ્રક્રિયાએ ખૂબ જ પ્રગતિ કરી છે, જેની વાર્ષિક ઉત્પાદન ક્ષમતા 110,000 ટનથી વધુ છે. બોક્સાઈટ આધારિત ફ્યુઝ્ડ કોરન્ડમનો સફળતાપૂર્વક વિવિધ ફાયર્ડ ઈંટો અને આકાર વગરની પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી માટે કાચા માલ તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. ઉદાહરણ તરીકે, તે બ્લાસ્ટ ફર્નેસ કાસ્ટેબલમાં ગાઢ કોરન્ડમને આંશિક રીતે બદલી શકે છે, અને ઓછી ક્રીપ પેદા કરવા માટે મેટ્રિક્સ સામગ્રી અને દાણાદાર સામગ્રી તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. ઉચ્ચ એલ્યુમિના ઇંટોનો ઉપયોગ અન્ય Al2O3-SiO2 રીફ્રેક્ટરીમાં સફેદ કોરન્ડમને બદલવા માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઉત્પાદનો તૈયાર કરવા માટે થાય છે.

બ્રાઉન કોરન્ડમ સ્મેલ્ટિંગ એ મૂળભૂત સિદ્ધાંત પર આધારિત છે કે એલ્યુમિનિયમમાં આયર્ન, સિલિકોન, ટાઇટેનિયમ, વગેરે કરતાં ઓક્સિજન માટે વધુ આકર્ષણ છે. ઘટાડતા એજન્ટની માત્રાને નિયંત્રિત કરીને, બોક્સાઈટમાંની મુખ્ય અશુદ્ધિઓ રિડક્શન મેલ્ટિંગ દ્વારા ઘટાડે છે, અને ઘટેલી અશુદ્ધિઓ રચાય છે. ફેરોસિલિકોન એલોય. ક્રિસ્ટલ ગુણવત્તા અને 2% કરતા વધારે Al3O94.5 સામગ્રી સાથે બ્રાઉન કોરન્ડમ મેળવવા માટે તેને કોરન્ડમ મેલ્ટથી અલગ કરવામાં આવે છે. ફેરોસિલિકોન એલોય બનાવવા માટે Fe2O3 ઘટાડવામાં આવે છે અને સ્મેલ્ટિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન દૂર કરવામાં આવે છે, પરંતુ ઉત્પાદનમાં આયર્ન ઓક્સાઇડ અને એલ્યુમિના દ્વારા ઉત્પાદિત સ્પિનલનો થોડો જથ્થો હજુ બાકી છે. ગલન પ્રક્રિયા દરમિયાન TiO2 ફેરોસિલિકોન એલોયમાં આંશિક રીતે ઘટાડો થાય છે, અને તેનો નોંધપાત્ર ભાગ બ્રાઉન કોરન્ડમમાં રહે છે, જે બ્રાઉન કોરન્ડમના રંગમાં મુખ્ય પરિબળ છે. ગલન પ્રક્રિયા દરમિયાન CaO અને MgO ને ઓછું કરવું મુશ્કેલ છે, અને કાચા માલમાં રહેલા મોટાભાગના CaO અને MgO હજુ પણ ઉત્પાદનમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. જોકે Na2O અને K2O ગંધ પ્રક્રિયા દરમિયાન ઊંચા તાપમાને અસ્થિર થઈ શકે છે, તેઓ ઘટાડી શકાતા નથી અને બ્રાઉન કોરન્ડમમાં રહે છે, જે ગુણવત્તા પર મોટી અસર કરે છે.

બ્રાઉન કોરન્ડમ

બ્રાઉન કોરન્ડમનો કાચો માલ α-એલ્યુમિના ક્રિસ્ટલ અનાજ અને કાચના તબક્કાની થોડી માત્રાથી બનેલો હોય છે, α-એલ્યુમિના સ્ફટિકો Ti2O3 ધરાવતા Al2O3 ઘન દ્રાવણથી બનેલા હોય છે, અને કાચનો તબક્કો મોટાભાગે ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ અને સિલિકોન ડાયોક્સાઇડથી બનેલો હોય છે. ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ફર્નેસમાં હાજર ઓક્સિડેશન ટ્રેસ.物组合。 સામગ્રીની રચના. આ ઓક્સાઇડ્સ કાચનો તબક્કો બનાવે છે, અને એલ્યુમિના અનાજની સ્ફટિક રચનામાં તેઓ માત્ર ઓછી દ્રાવ્યતા ધરાવે છે. Ti2O3 એ એકમાત્ર ઓક્સાઇડ છે જે Ti એલ્યુમિના અનાજમાં ઓગાળી શકે છે. TiO2 એ Ti નું થર્મોડાયનેમિકલી સ્થિર ઓક્સાઇડ છે. બ્રાઉન કોરન્ડમના ગંધ અને ઘટાડા દરમિયાન, TiO2 નો ભાગ ટાઇટેનિયમના સબ-ઓક્સિડેશનમાં ઘટાડો થાય છે. (Ti2O3), 1000℃ ઉપર, ઓક્સિજન Ga-એલ્યુમિના અનાજમાં ફેલાય છે, Ti2O3 ને વધુ સ્થિર TiO2 માં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકે છે અને પછી તેને α-એલ્યુમિના અનાજમાં લપેટી શકે છે, તેથી મોટા ભાગના ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ α-એલ્યુમિના ક્રિસ્ટલનું ઘન દ્રાવણ છે. અનાજ અસ્તિત્વમાં છે.

બ્રાઉન કોરન્ડમમાં વધુ પડતો TiO2 કાચના તબક્કામાં રહી શકતો નથી, પરંતુ એલ્યુમિના સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને એલ્યુમિનિયમ ટાઇટેનેટ (TiO2·Al2O3) બનાવે છે. એલ્યુમિનિયમ ટાઇટેનેટ એ α-એલ્યુમિના અનાજ અને કાચના તબક્કા વચ્ચેના ઇન્ટરફેસમાં ત્રીજો તબક્કો છે; TiO2 ક્રિસ્ટલ ન્યુક્લીની વૃદ્ધિ સાથે બ્રાઉન કોરન્ડમની કઠિનતા વધે છે. α-એલ્યુમિના ક્રિસ્ટલ અનાજમાં એકસરખી રીતે વિખરાયેલો TiO2 તબક્કો α-એલ્યુમિના કણોને સખત બનાવે છે. બ્રાઉન કોરન્ડમ સોલિડ સોલ્યુશન Ti2O3 બ્રાઉન કોરન્ડમ વાદળી દેખાવાનું કારણ બને છે.

Ti2O3 એ એકમાત્ર ઓક્સાઇડ છે જે Ti એલ્યુમિના અનાજમાં ઓગાળી શકે છે. TiO2 એ Ti નું થર્મોડાયનેમિકલી સ્થિર ઓક્સાઇડ છે. બ્રાઉન કોરન્ડમના ગંધ અને ઘટાડા દરમિયાન, TiO2 નો ભાગ ટાઇટેનિયમના સબ-ઓક્સિડેશનમાં ઘટાડો થાય છે. (Ti2O3), 1000℃ ઉપર, ઓક્સિજન Ga-એલ્યુમિના અનાજમાં ફેલાય છે, Ti2O3 ને વધુ સ્થિર TiO2 માં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકે છે અને પછી તેને α-એલ્યુમિના અનાજમાં લપેટી શકે છે, તેથી મોટા ભાગના ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ α-એલ્યુમિના ક્રિસ્ટલનું ઘન દ્રાવણ છે. અનાજ અસ્તિત્વમાં છે. બ્રાઉન કોરન્ડમમાં વધુ પડતો TiO2 કાચના તબક્કામાં રહી શકતો નથી, પરંતુ એલ્યુમિના સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને એલ્યુમિનિયમ ટાઇટેનેટ (TiO2·Al2O3) બનાવે છે. એલ્યુમિનિયમ ટાઇટેનેટ એ α-એલ્યુમિના અનાજ અને કાચના તબક્કા વચ્ચેના ઇન્ટરફેસમાં ત્રીજો તબક્કો છે; TiO2 ક્રિસ્ટલ ન્યુક્લીની વૃદ્ધિ સાથે બ્રાઉન કોરન્ડમની કઠિનતા વધે છે. α-એલ્યુમિના ક્રિસ્ટલ અનાજમાં એકસરખી રીતે વિખરાયેલો TiO2 તબક્કો α-એલ્યુમિના કણોને સખત બનાવે છે. બ્રાઉન કોરન્ડમ સોલિડ સોલ્યુશન Ti2O3 બ્રાઉન કોરન્ડમ વાદળી દેખાવાનું કારણ બને છે.