कोरन्डम क्या है?

कोरन्डम (Al2O3) में प्रचुर मात्रा में कच्चे माल का भंडार है, जो पृथ्वी की पपड़ी के वजन का लगभग 25% है। यह सस्ती है और इसमें कई बेहतरीन गुण हैं। Al2O3 के कई अलग-अलग क्रिस्टल हैं, और दस से अधिक प्रकार के प्रकार बताए गए हैं, लेकिन तीन मुख्य हैं, अर्थात् α-Al2O3, β-Al2O3, और γ-Al2O3।

सारणीबद्ध कोरन्डम

γ-Al2O3 एक स्पिनल संरचना है, जो उच्च तापमान पर अस्थिर है और शायद ही कभी एक सामग्री के रूप में उपयोग की जाती है। β-Al2O3 अनिवार्य रूप से क्षार धातुओं या क्षारीय पृथ्वी धातुओं से युक्त एक एल्यूमिनेट है। इसकी रासायनिक संरचना RO·6Al2O3 और R2O·11Al2O3, षट्कोणीय जाली, घनत्व 3.30~3.63g/cm3, 1400~1500 द्वारा अनुमानित की जा सकती है। α-Al2O3 एक उच्च तापमान वाला रूप है, जिसमें स्थिर तापमान गलनांक जितना अधिक होता है, और घनत्व 1600 ~ 2g / cm3 होता है, जो अशुद्धता सामग्री से संबंधित होता है। यूनिट सेल एक तेज प्रिज्म है, जो प्रकृति में प्राकृतिक कोरन्डम, माणिक और नीलम के रूप में मौजूद है। α-Al3.96O4.01 में कॉम्पैक्ट संरचना, कम गतिविधि, अच्छे विद्युत गुण और उत्कृष्ट यांत्रिक गुण हैं। मोहस कठोरता 3 है। α-Al2O3 हेक्सागोनल क्रिस्टल सिस्टम, कोरन्डम संरचना, ए = 9, सी = 2 से संबंधित है।

Al2O3 में उच्च यांत्रिक शक्ति है। Al2O3 संरचना जितनी शुद्ध होगी, ताकत उतनी ही अधिक होगी। यांत्रिक शक्ति का उपयोग उपकरण चीनी मिट्टी के बरतन और अन्य यांत्रिक घटकों को बनाने के लिए किया जा सकता है। Al2O3 की प्रतिरोधकता अधिक है, विद्युत इन्सुलेशन प्रदर्शन अच्छा है, कमरे के तापमान पर प्रतिरोधकता 1015Ω·cm है, और ढांकता हुआ ताकत 15kV/mm है। इसके इन्सुलेशन और ताकत का उपयोग करके, इसे सबस्ट्रेट्स, सॉकेट, स्पार्क प्लग, सर्किट शेल आदि में बनाया जा सकता है। Al2O3 में उच्च कठोरता, 9 की मोह कठोरता, साथ ही उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध हैं, इसलिए इसका व्यापक रूप से उपकरण, पीसने वाले पहियों के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है, अपघर्षक, ड्राइंग डाई, बेयरिंग, असर वाली झाड़ियाँ और कृत्रिम रत्न। Al2O3 में उच्च गलनांक और संक्षारण प्रतिरोध होता है। इसका गलनांक 2050°C होता है। इसमें पिघली हुई धातुओं जैसे Be, Sr, Ni, Al, V, Ti, Mn, Fe, CO और सोडियम हाइड्रॉक्साइड, ग्लास और स्लैग के क्षरण के लिए अच्छा प्रतिरोध है। इसमें उच्च प्रतिरोध भी है; यह एक निष्क्रिय वातावरण में सी, पी, एसबी, बीआई के साथ बातचीत नहीं करता है, इसलिए इसे आग रोक सामग्री, फर्नेस ट्यूब, ग्लास ड्राइंग क्रूसिबल, खोखले गेंद, फाइबर और थर्मोकपल सुरक्षात्मक कवर आदि के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

Al2O3 में उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता है। कई जटिल सल्फाइड, फॉस्फाइड, आर्सेनाइड, क्लोराइड, नाइट्राइड, ब्रोमाइड, आयोडाइड, ड्राई फ्लोराइड, सल्फ्यूरिक एसिड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, नाइट्रिक एसिड और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड Al2O3 के साथ बातचीत नहीं करते हैं। इसलिए, इसे शुद्ध धातु और एकल क्रिस्टल विकास क्रूसिबल, मानव जोड़ों, कृत्रिम हड्डियों आदि में बनाया जा सकता है। Al2O3 में ऑप्टिकल गुण होते हैं और Na वाष्प लैंप ट्यूब, माइक्रोवेव फेयरिंग, इन्फ्रारेड विंडो और लेजर बनाने के लिए प्रकाश-संचारण सामग्री में बनाया जा सकता है। कंपन घटक। Al2O3 की आयनिक चालकता का उपयोग सौर कोशिकाओं और भंडारण बैटरी के लिए सामग्री के रूप में किया जाता है। Al2O3 का उपयोग आमतौर पर सिरेमिक सतह धातुकरण तकनीक में भी किया जाता है।

एल्यूमिना-आधारित फ्यूज्ड कोरन्डम का मुख्य क्रिस्टलीय चरण कोरन्डम चरण है जिसका आकार 1.0-1.5 मिमी और इंटरलेस्ड क्रिस्टल है। शेष रूटाइल, एल्यूमिना और एल्यूमीनियम टाइटेनेट की मात्रा का पता लगाते हैं, और कोरन्डम चरण के अंदर या क्रिस्टल चरणों के बीच स्थित होते हैं। कांच के चरण की एक छोटी राशि। चीन में, दस वर्षों से अधिक के निरंतर प्रयासों के बाद, बॉक्साइट-आधारित फ्यूज़्ड कोरन्डम की गलाने की प्रक्रिया ने बड़ी प्रगति की है, जिसकी वार्षिक उत्पादन क्षमता 110,000 टन से अधिक है। बॉक्साइट-आधारित फ्यूज्ड कोरन्डम का उपयोग विभिन्न प्रकार की ईंटों और बिना आकार की आग रोक सामग्री के लिए कच्चे माल के रूप में सफलतापूर्वक किया गया है। उदाहरण के लिए, यह ब्लास्ट फर्नेस कास्टेबल में घने कोरन्डम को आंशिक रूप से बदल सकता है, और कम रेंगने के लिए मैट्रिक्स सामग्री और दानेदार सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। उच्च प्रदर्शन वाले उत्पादों को तैयार करने के लिए अन्य Al2O3-SiO2 अपवर्तक में सफेद कोरन्डम को बदलने के लिए उच्च एल्यूमिना ईंटों का उपयोग किया जाता है।

ब्राउन कोरन्डम गलाने इस बुनियादी सिद्धांत पर आधारित है कि एल्यूमीनियम में आयरन, सिलिकॉन, टाइटेनियम आदि की तुलना में ऑक्सीजन के लिए अधिक आत्मीयता है। कम करने वाले एजेंट की मात्रा को नियंत्रित करके, बॉक्साइट में मुख्य अशुद्धियों को कम करने के लिए गलाने से कम किया जाता है, और अशुद्धियों को कम किया जाता है। फेरोसिलिकॉन मिश्र। आवश्यकताओं को पूरा करने वाली क्रिस्टल गुणवत्ता और 2% से अधिक Al3O94.5 सामग्री के साथ ब्राउन कोरन्डम प्राप्त करने के लिए इसे कोरन्डम पिघल से अलग किया जाता है। फेरोसिलिकॉन मिश्र धातु का उत्पादन करने के लिए Fe2O3 को कम किया जाता है और गलाने की प्रक्रिया के दौरान हटा दिया जाता है, लेकिन उत्पाद में लौह ऑक्साइड और एल्यूमिना उत्पादित स्पिनल की थोड़ी मात्रा अभी भी शेष है। गलाने की प्रक्रिया के दौरान TiO2 आंशिक रूप से फेरोसिलिकॉन मिश्र धातु में कम हो जाता है, और इसका एक बड़ा हिस्सा भूरे रंग के कोरन्डम में रहता है, जो भूरे रंग के कोरन्डम के रंग का मुख्य कारक है। गलाने की प्रक्रिया के दौरान CaO और MgO को कम करना मुश्किल है, और कच्चे माल में अधिकांश CaO और MgO अभी भी उत्पाद में मौजूद हैं। यद्यपि Na2O और K2O गलाने की प्रक्रिया के दौरान उच्च तापमान पर अस्थिर हो सकते हैं, उन्हें कम नहीं किया जा सकता है और भूरे रंग के कोरन्डम में रह सकते हैं, जिसका गुणवत्ता पर बहुत प्रभाव पड़ता है।

भूरा कोरंडम

ब्राउन कोरन्डम का कच्चा माल α-एल्यूमिना क्रिस्टल अनाज और ग्लास चरण की एक छोटी मात्रा से बना होता है, α-एल्यूमिना क्रिस्टल Ti2O3 युक्त Al2O3 ठोस समाधान से बना होता है, और ग्लास चरण ज्यादातर टाइटेनियम डाइऑक्साइड और सिलिकॉन डाइऑक्साइड और अन्य से बना होता है। इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में मौजूद ट्रेस ऑक्सीकरण। सामग्री संरचना। ये ऑक्साइड कांच के चरण का निर्माण करते हैं, और एल्यूमिना अनाज की क्रिस्टल संरचना में उनकी केवल कम घुलनशीलता होती है। Ti2O3 एकमात्र ऑक्साइड है जो Ti एल्यूमिना अनाज में घुल सकता है। TiO2 Ti का थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर ऑक्साइड है। ब्राउन कोरन्डम के गलाने और कमी के दौरान, TiO2 का हिस्सा टाइटेनियम के उप-ऑक्सीकरण में कम हो जाता है। (Ti2O3), 1000 ℃ से ऊपर, ऑक्सीजन गा-एल्यूमिना अनाज में फैल सकता है, Ti2O3 को अधिक स्थिर TiO2 में ऑक्सीकरण कर सकता है और फिर इसे α-एल्यूमिना अनाज में लपेट सकता है, इसलिए अधिकांश टाइटेनियम डाइऑक्साइड α-एल्यूमिना क्रिस्टल का एक ठोस समाधान है। अनाज मौजूद है।

भूरे रंग के कोरन्डम में अत्यधिक TiO2 कांच के चरण में नहीं रह सकता है, लेकिन एल्युमिना के साथ प्रतिक्रिया करके एल्यूमीनियम टाइटेनेट (TiO2·Al2O3) बनाता है। एल्युमिनियम टाइटेनेट α-एल्यूमिना अनाज और कांच के चरण के बीच इंटरफेस में तीसरा चरण है; TiO2 क्रिस्टल नाभिक की वृद्धि के साथ भूरे रंग के कोरन्डम की कठोरता बढ़ जाती है। TiO2 चरण समान रूप से α-एल्यूमिना क्रिस्टल अनाज में फैला हुआ है जो α-एल्यूमिना कणों को सख्त करता है। ब्राउन कोरन्डम सॉलिड सॉल्यूशन Ti2O3 के कारण ब्राउन कोरन्डम नीला दिखाई देता है।

Ti2O3 एकमात्र ऑक्साइड है जो Ti एल्यूमिना अनाज में घुल सकता है। TiO2 Ti का थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर ऑक्साइड है। ब्राउन कोरन्डम के गलाने और कमी के दौरान, TiO2 का हिस्सा टाइटेनियम के उप-ऑक्सीकरण में कम हो जाता है। (Ti2O3), 1000 ℃ से ऊपर, ऑक्सीजन गा-एल्यूमिना अनाज में फैल सकता है, Ti2O3 को अधिक स्थिर TiO2 में ऑक्सीकरण कर सकता है और फिर इसे α-एल्यूमिना अनाज में लपेट सकता है, इसलिए अधिकांश टाइटेनियम डाइऑक्साइड α-एल्यूमिना क्रिस्टल का एक ठोस समाधान है। अनाज मौजूद है। भूरे रंग के कोरन्डम में अत्यधिक TiO2 कांच के चरण में नहीं रह सकता है, लेकिन एल्युमिना के साथ प्रतिक्रिया करके एल्यूमीनियम टाइटेनेट (TiO2·Al2O3) बनाता है। एल्युमिनियम टाइटेनेट α-एल्यूमिना अनाज और कांच के चरण के बीच इंटरफेस में तीसरा चरण है; TiO2 क्रिस्टल नाभिक की वृद्धि के साथ भूरे रंग के कोरन्डम की कठोरता बढ़ जाती है। TiO2 चरण समान रूप से α-एल्यूमिना क्रिस्टल अनाज में फैला हुआ है जो α-एल्यूमिना कणों को सख्त करता है। ब्राउन कोरन्डम सॉलिड सॉल्यूशन Ti2O3 के कारण ब्राउन कोरन्डम नीला दिखाई देता है।