Mi a különbség az alumínium-oxid, a korund és a zafír között?

Az alumínium-oxidnak számos inkarnációja létezik. Amikor sok barát olyan főneveket hall, mint „timföld”, „korund”, „rubin” és „zafír”, képtelenek különbséget tenni ezek között, és gyakran összezavarodnak. Természetesen ez a helyzet összefügg azzal is, hogy jelenleg nem léteznek egységes szabványok többféle timföldre. Megkülönböztetésük érdekében a szerző beépít néhány olyan információt, amely segít azonosítani ezeket a kifejezéseket.

1. Alumínium -oxid

Az alumínium-oxid, közismert nevén bauxit, sűrűsége 3.9-4.0 g/cm3, olvadáspontja 2050°C, forráspontja 2980°C, vízben oldhatatlan. A bauxitból az iparban timföldet lehet kivonni. . Ezen Al2O3 változatok közül csak az α-Al2O3 stabil, más kristályformák pedig instabilok. A hőmérséklet emelkedésével ezek az átmeneti kristályformák végül α-Al2O3-dá alakulnak át.

Az α-alumínium-oxid kristályrácsában az oxigénionok szorosan hatszögekbe tömörülnek, és az Al3+ szimmetrikusan oszlik el az oxigénionokkal körülvett oktaéder ligandum közepén. A rács energiája nagyon nagy, ezért az olvadáspont és a forráspont nagyon magas. Az alfa-alumínium-oxid nem oldódik vízben és savban. Az iparban alumínium-oxidként is ismert, és a fémalumínium előállításának alapvető alapanyaga. Ezenkívül különféle tűzálló anyagok, csiszolóanyagok és integrált áramkörök hordozóinak elkészítésére is használható. Emellett a nagy tisztaságú α-alumínium-oxid alapanyaga a mesterséges korund, mesterséges rubin és zafír előállításának is.

A γ-típusú timföldet alumínium-hidroxid 500-600°C hőmérsékleten történő dehidratálásával állítják elő, és az iparban aktivált alumínium-oxidnak is nevezik. Szerkezetében az oxigénionok megközelítőleg sűrűn, függőleges síkokban vannak elhelyezve, az Al3+ pedig szabálytalanul oszlik el az oxigénionokkal körülvett oktaéderes és tetraéderes üregekben. Használható katalizátorként, katalizátorhordozóként, adszorbensként, szárítószerként stb. A minta iránt érdeklődők az „Aktivált alumínium-oxid előkészítése és alkalmazása” című bejegyzést böngészhetik.

Röviden: az alumínium-oxid Al2O3-ból álló anyagnak tekinthető (bizonyos szennyeződéseket tartalmaz, általában nem tiszta). Az ilyen típusú anyagok eltérő kristályszerkezettel, eltérő terméktisztasággal és különböző formájúak, amelyek különböző termékeket képviselnek. , Különböző területeken használják.

Magas alumínium-oxid golyó – a fő összetevő az alumínium-oxid

2. Korund és mesterséges korund

A természetben előforduló α-típusú alumínium-oxid kristályokat korundnak nevezik, és gyakran eltérő színt mutatnak a különböző szennyeződések miatt. A korund általában kékes vagy sárgásszürke, üveg- vagy gyémántfényű, sűrűsége 3.9-4.1 g/cm3, keménysége 8.8, a második a gyémánt és a szilícium-karbid után, és ellenáll a magas hőmérsékletnek.

Természetes sárga korund

A természetben alapvetően háromféle természetes korund található: a. Kiváló minőségű korund, közismert nevén drágakő: a zafír titánt, a rubin krómot stb.; b közönséges korund: fekete vagy barnásvörös; c smirgli: smaragd smirglire és limonit csiszolóra osztható, ez egyfajta aggregált kristály, alacsony keménységgel. A fenti három fajta természetes korund közül az elsőt főként ékszerek készítésére használják, az utóbbi kettőből csiszolóanyagként csiszolókorongokat, olajköveket, csiszolópapírt, csiszolószövetet vagy -port, csiszolópasztát stb.

Mivel a természetes korundból hiány van, az iparban használt korund a természetes korundtermékek helyett többnyire mesterséges korund.

Az ipari alumínium-oxid porózus és laza szerkezetű, laza kristályos por, amely nem segíti elő az Al2O3 kristályok egymással való érintkezését, így nem segíti elő a szintereződést. Általában kalcinálás vagy fúziós átkristályosítás után a γ-Al2O3 α-Al2O3-má (korund) válik szinterezéshez és tömörítéshez. A gyártási módszer szerint a korundot könnyű égetésű (1350–1550 ℃) korundra (más néven könnyű égetésű α-Al2O3), szinterezett (1750–1950 ℃) korundra és olvasztott korundra osztják.

Mesterséges korund-fehér korund homok

Röviden: az α-kristályos alumínium-oxidot korundnak szokás nevezni. Legyen szó természetes korundról vagy mesterséges korundról, a korund fő alkotóeleme az alumínium-oxid, fő kristályfázisa pedig az α-alumínium-oxid.

3. Gem minőségű korund és mesterséges rubin, zafír

A kiváló minőségű, kis mennyiségű különböző oxid szennyeződésekkel kevert korund a híres rubin és zafír, amely az értékes ékszerek készítésének alapanyaga, részecskéiből pedig precíziós műszerek és órák csapágyai is készíthetők.

zafír

Jelenleg a vörös zafír szintézise magában foglalja a lángolvadási módszert (tűzolvasztási módszer), a fluxusos módszert, a hidrotermikus módszert és így tovább. Közülük a hidrotermikus módszer műszaki feltételei magasak és zordak, a nehézség pedig nagyobb, de

Jelenleg a vörös zafír szintézise magában foglalja a lángolvadási módszert (tűzolvasztási módszer), a fluxusos módszert, a hidrotermikus módszert és így tovább. Ezek közül a hidrotermikus módszer magas műszaki feltételekkel és kemény műszaki feltételekkel rendelkezik. A drágakőkristályok növekedése azonban leginkább a természetes drágakőkristályokhoz hasonlít. Ez lehet a leginkább hamis, és az igaz és a hamis megkülönböztethetetlen. Az ezzel a módszerrel termesztett drágakő kristályok közé tartoznak a smaragdok, kristályok, rubinok stb.

A mesterséges vörös és a zafír nemcsak megjelenésében, hanem fizikai és kémiai, optikai tulajdonságaiban is megegyezik a természetes termékekkel, de az ára csak a természetes termékek 1/3-1/20-a. Csak mikroszkóp alatt lehet megtalálni az apró levegőt a mesterséges drágakövekben. A buborékok kerekek, a természetes termékekben a légbuborékok laposak.

Röviden: bár a timföldnek, a korundnak, a rubinnak és a zafírnak más a neve, alakjuk, keménységük, tulajdonságaik, felhasználásuk is eltérő, de fő kémiai kémiájuk az alumínium-oxid. A korund fő kristályformája az α-típusú alumínium-oxid. A korund egy polikristályos α-alumínium-oxid anyag, a kiváló minőségű korund (ékszeres korund) pedig az alumínium-oxid egykristályos terméke.

A szerző ismereteinek korlátai miatt a cikk kitér a helytelen kifejezésekre. Szakértőktől is kérek tanácsot, köszönöm.