Što je korund?

Korund (Al2O3) ima obilne rezerve sirovina koje čine oko 25% težine zemljine kore. Jeftin je i ima mnoga izvrsna svojstva. 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 biti aluminat koji sadrži alkalijske metale ili zemnoalkalijske metale. Njegov kemijski sastav može se aproksimirati s RO·6Al2O3 i R2O·11Al2O3, heksagonalna rešetka, gustoća 3.30~3.63g/cm3, 1400~1500 Počinje se razlagati na ℃ i pretvara se u α-Al2O3 na 1600. α-Al2O3 je visokotemperaturni oblik, sa stabilnom temperaturom do točke taljenja i gustoćom od 3.96~4.01 g/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 izvrsna mehanička svojstva. Mohsova tvrdoća je 9. α-Al2O3 pripada heksagonalnom kristalnom sustavu, strukture korunda, a=4.76, c=12.99.

Al2O3 ima visoku mehaničku čvrstoću. Što je sastav Al2O3 čišći, to je veća čvrstoća. Mehanička čvrstoća može se koristiti za izradu porculana uređaja i drugih mehaničkih komponenti. Otpornost Al2O3 je visoka, električna izolacija je dobra, 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 krugova, itd. Al2O3 ima visoku tvrdoću, Mohsovu tvrdoću od 9, plus izvrsnu otpornost na habanje, pa se naširoko koristi za proizvodnju alata, brusnih ploča, abrazivi, matrice za izvlačenje, ležajevi, grmlje za ležajeve i umjetni dragulji. Al2O3 ima visoku točku taljenja i otpornost na koroziju. Ima točku taljenja od 2050°C. Ima dobru otpornost na eroziju rastaljenih metala kao što su Be, Sr, Ni, Al, V, Ti, Mn, Fe, CO i natrijev hidroksid, staklo i troska. Također 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 izvrsnu kemijsku stabilnost. Mnogi složeni sulfidi, fosfidi, arsenidi, kloridi, nitridi, bromidi, jodidi, suhi fluoridi, sumporna kiselina, klorovodična kiselina, dušična kiselina i fluorovodična kiselina ne djeluju u interakciji s Al2O3. Stoga se od njega mogu napraviti čisti metali i lonci za rast od monokristala, ljudski zglobovi, umjetne kosti, itd. Al2O3 ima optička svojstva i može se napraviti u materijale koji propuštaju svjetlost za izradu cijevi za natrijevu parnu lampu, mikrovalnih obloga, infracrvenih prozora i lasera komponente osciliranja. Ionska vodljivost Al2O3 koristi se kao materijal za solarne ćelije i akumulatore. Al2O3 se također obično 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 aluminijevog 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 taljenja topljenog korunda na bazi boksita postigao je veliki napredak, s godišnjim proizvodnim kapacitetom od više od 110,000 tona. Taljeni korund na bazi boksita uspješno se koristi kao sirovina za razne pečene opeke 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.

Taljenje smeđeg korunda temelji se na osnovnom principu da aluminij ima veći afinitet prema kisiku od željeza, silicija, titana itd. Kontrolom količine redukcijskog agensa redukcijskim topljenjem reduciraju se glavne nečistoće u boksitu, a nastaju smanjene nečistoće. ferosilicijeve legure. Odvaja se od taline korunda kako bi se dobio smeđi korund s kristalnom kakvoćom koja zadovoljava zahtjeve i sadržajem Al2O3 većim od 94.5%. Fe2O3 se reducira kako bi se proizvela ferosilicijeva legura i uklanja se tijekom procesa taljenja, ali mala količina željeznog oksida i spinela proizvedenog od glinice još uvijek ostaje u proizvodu. TiO2 se tijekom procesa taljenja djelomično reducira u ferosilicijsku slitinu, a znatan dio ostaje u smeđem korundu, koji je glavni čimbenik bojenja smeđeg korunda. CaO i MgO je teško reducirati tijekom procesa taljenja, a većina CaO i MgO u sirovinama još uvijek postoji u proizvodu. Iako Na2O i K2O mogu ispariti na visokoj temperaturi tijekom procesa taljenja, ne mogu se reducirati i ostati u smeđem korundu, što ima veliki utjecaj na kvalitetu.

Smeđi korund

Sirovina smeđeg korunda sastoji se od α-aluminijevih kristalnih zrnaca i male količine staklene faze, α-aluminijevog oksida se sastoji od čvrste otopine Al2O3 koja sadrži Ti2O3, a staklena faza je uglavnom sastavljena od titanovog dioksida i silicijevog dioksida i drugih. oksidacija u tragovima koja postoji u elektrolučnoj peći.物组合。 Sastav materijala. Ovi oksidi čine staklenu fazu i imaju samo nisku topljivost u kristalnoj strukturi zrna glinice. Ti2O3 je jedini oksid koji Ti može otopiti u zrncima glinice. TiO2 je termodinamički stabilan oksid Ti. Tijekom taljenja i redukcije smeđeg korunda dio TiO2 se reducira na suboksidaciju titana. (Ti2O3), iznad 1000℃, kisik može difundirati u zrnca Ga-aluminijevog oksida, oksidirati Ti2O3 u stabilniji TiO2 i zatim ga omotati u zrnca α-aluminijevog oksida, tako da je većina titanovog dioksida α-aluminijeva oksida Čvrsta otopina kristala žitarice postoje.

Prekomjerni TiO2 u smeđem korundu ne može ostati u staklenoj fazi, već reagira s aluminijevom oksidom i nastaje aluminij titanat (TiO2·Al2O3). Aluminij titanat je treća faza na granici između zrna α-aluminijevog oksida i staklene faze; Žilavost smeđeg korunda raste s rastom kristalnih jezgri TiO2. Faza TiO2 jednoliko dispergirana u zrnima kristala α-aluminijevog oksida jača čestice α-aluminijevog oksida. Čvrsta otopina smeđeg korunda Ti2O3 uzrokuje da smeđi korund izgleda plavo.

Sirovina smeđeg korunda sastoji se od α-aluminijevih kristalnih zrnaca i male količine staklene faze, α-aluminijevog oksida se sastoji od čvrste otopine Al2O3 koja sadrži Ti2O3, a staklena faza je uglavnom sastavljena od titanovog dioksida i silicijevog dioksida i drugih. oksidacija u tragovima koja postoji u elektrolučnoj peći.物组合。 Sastav materijala. Ovi oksidi čine staklenu fazu i imaju samo nisku topljivost u kristalnoj strukturi zrna glinice.

Ti2O3 je jedini oksid koji Ti može otopiti u zrncima glinice. TiO2 je termodinamički stabilan oksid Ti. Tijekom taljenja i redukcije smeđeg korunda dio TiO2 se reducira na suboksidaciju 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 titanovog dioksida α-alumina. Čvrsta otopina kristala žitarice postoje. Višak TiO2 u smeđem korundu ne može ostati u staklenoj fazi, već reagira s aluminijevom oksidom i nastaje aluminij titanat (TiO2·Al2O3). Aluminij titanat je treća faza na granici između zrna α-aluminijevog oksida i staklene faze; Žilavost smeđeg korunda raste s rastom kristalnih jezgri TiO2. Faza TiO2 jednoliko dispergirana u kristalnim zrnima α-aluminijevog oksida jača čestice α-aluminijevog oksida. Čvrsta otopina smeđeg korunda Ti2O3 uzrokuje da smeđi korund izgleda plavo.