Корунд дегеніміз не?

Корунд (Al2O3) жер қыртысының салмағының шамамен 25%-ын құрайтын мол шикізат қорына ие. Бұл қымбат емес және көптеген тамаша қасиеттерге ие. Al2O3-тің көптеген кристалдары бар және нұсқалардың оннан астам түрі бар, бірақ олардың негізгі үшеуі бар, атап айтқанда α-Al2O3, β-Al2O3 және γ-Al2O3.

Кестелік корунд

γ-Al2O3 шпинель құрылымы, ол жоғары температурада тұрақсыз және біртұтас материал ретінде сирек қолданылады. β-Al2O3 негізінен құрамында сілтілі металдар немесе сілтілі жер металдары бар алюминат болып табылады. Оның химиялық құрамын шамамен RO·6Al2O3 және R2O·11Al2O3, алтыбұрышты тор, тығыздығы 3.30~3.63г/см3, 1400~1500 ℃ температурада ыдырай бастайды және 2℃3 температурада α-Al1600O2-ке айналады. α-Al3O3.96 – жоғары температуралық форма, тұрақты температурасы балқу температурасындай жоғары, ал тығыздығы 4.01~3г/см2, бұл қоспаның құрамымен байланысты. Бірлік ұяшық табиғатта табиғи корунд, рубин және сапфир түрінде болатын өткір призма болып табылады. α-Al3O9 ықшам құрылымға, төмен белсенділікке, жақсы электрлік қасиеттерге және тамаша механикалық қасиеттерге ие. Mohs қаттылығы 2. α-Al3O4.76 алтыбұрышты кристалдық жүйеге жатады, корунд құрылымы, a=12.99, c=XNUMX.

Al2O3 жоғары механикалық беріктікке ие. Al2O3 құрамы неғұрлым таза болса, соғұрлым беріктік жоғары болады. Механикалық беріктік құрылғының фарфорын және басқа механикалық компоненттерді жасау үшін пайдаланылуы мүмкін. Al2O3 кедергісі жоғары, электрлік оқшаулау көрсеткіштері жақсы, бөлме температурасындағы кедергісі 1015Ω·см, ал диэлектрлік беріктігі 15кВ/мм. Оның оқшаулауын және беріктігін қолдана отырып, оны астарларға, розеткаларға, ұшқындарға, электр тізбегіне және т.б. жасауға болады. Al2O3 қаттылығы жоғары, Mohs қаттылығы 9, сонымен қатар тамаша тозуға төзімділігі бар, сондықтан ол құралдарды, тегістеу дөңгелектерін жасау үшін кеңінен қолданылады, абразивтер, сызғыштар, мойынтіректер, мойынтіректердің бұталары және жасанды асыл тастар. Al2O3 жоғары балқу температурасына және коррозияға төзімділікке ие. Оның балқу температурасы 2050°C. Ол Be, Sr, Ni, Al, V, Ti, Mn, Fe, CO сияқты балқытылған металдардың және натрий гидроксиді, шыны, шлактардың эрозиясына жақсы төзімді. Ол сондай-ақ жоғары қарсылыққа ие; ол инертті атмосферада Si, P, Sb, Bi-мен әрекеттеспейді, сондықтан оны отқа төзімді материалдар, пеш түтіктері, шыны тарту тигельдері, қуыс шарлар, талшықтар және термопаралық қорғаныс қақпақтары және т.б.

Al2O3 тамаша химиялық тұрақтылыққа ие. Көптеген күрделі сульфидтер, фосфидтер, арсенидтер, хлоридтер, нитридтер, бромидтер, йодидтер, құрғақ фторидтер, күкірт қышқылы, тұз қышқылы, азот қышқылы, фтор қышқылы Al2O3-пен әрекеттеспейді. Сондықтан оны таза металл және монокристалды өсу тигельдері, адамның буындары, жасанды сүйектері және т.б. жасауға болады. Al2O3 оптикалық қасиеттерге ие және Na бу лампаларының түтіктерін, микротолқынды пештерді, инфрақызыл терезелерді және лазерді жасау үшін жарық өткізетін материалдарға айналуы мүмкін. тербеліс компоненттері. Al2O3 иондық өткізгіштігі күн батареялары мен аккумуляторлар үшін материал ретінде пайдаланылады. Al2O3 сонымен қатар керамикалық бетті металдандыру технологиясында жиі қолданылады.

Глинозем негізіндегі балқытылған корундтың негізгі кристалдық фазасы – өлшемі 1.0-1.5 мм болатын корунд фазасы және кристалдары өзара біріктірілген. Қалғандары рутилдің, глиноземнің және алюминий титанатының іздік мөлшері болып табылады және корунд фазасының ішінде немесе кристалдық фазалардың арасында орналасқан. Шыны фазасының аз мөлшері. Қытайда он жылдан астам тынымсыз күш-жігерден кейін боксит негізіндегі балқытылған корундты балқыту процесі үлкен жетістіктерге жетті, жылдық өндірістік қуаты 110,000 2 тоннадан асады. Боксит негізіндегі балқытылған корунд әртүрлі күйдірілген кірпіштер мен пішінсіз отқа төзімді материалдар үшін шикізат ретінде сәтті қолданылды. Мысалы, ол домна пешінің құймаларында тығыз корундты ішінара алмастыра алады және төмен сусымалылық алу үшін матрицалық материал және түйіршікті материал ретінде пайдаланылады. Жоғары глиноземді кірпіштер өнімділігі жоғары өнімдерді дайындау үшін басқа Al3O2-SiOXNUMX отқа төзімді материалдардағы ақ корундты ауыстыру үшін қолданылады.

Қоңыр корундты балқыту алюминийдің темірге, кремнийге, титанға және т.б. қарағанда оттегіге көбірек жақындығы туралы негізгі принципке негізделген. Тотықсыздандырғыштың мөлшерін бақылау арқылы бокситтегі негізгі қоспалар қалпына келтіретін балқыту арқылы азаяды, ал төмендетілген қоспалар түзіледі. ферросилиций қорытпалары. Корунд балқымасынан кристалдық сапасы талаптарға сай және Al2O3 мөлшері 94.5%-дан жоғары қоңыр корунд алу үшін бөлінеді. Fe2O3 ферросилиций қорытпасын алу үшін тотықсыздандырылады және балқыту процесінде жойылады, бірақ аз мөлшерде темір оксиді мен алюминий тотығы өндірілген шпинель өнімде қалады. Балқыту процесінде TiO2 ішінара ферросилиций қорытпасына тотықсызданады, ал оның едәуір бөлігі қоңыр корундтың бояуында негізгі фактор болып табылатын қоңыр корундта қалады. Балқыту процесінде CaO және MgO-ны азайту қиын, шикізаттағы СаО мен MgO-ның көп бөлігі әлі де өнімде бар. Na2O және K2O балқыту процесінде жоғары температурада ұшатын болса да, олар тотықсызданбайды және қоңыр корундта қалады, бұл сапаға үлкен әсер етеді.

Қоңыр корунд

Қоңыр корундтың шикізаты α-глиноземінің кристалдық түйіршіктерінен және аз мөлшердегі шыны фазасынан, α-глинозем кристалдары Ti2O3 бар Al2O3 қатты ерітіндісінен, ал шыны фазасы көбінесе титан диоксиді мен кремний диоксидінен және т.б. электр доғалық пеште бар із тотығу.物组合。 Материалдың құрамы. Бұл оксидтер шыны фазасын құрайды және олар алюминий тотығы түйіршіктерінің кристалдық құрылымында тек төмен ерігіштікке ие. Ti2O3 – Ti алюминий тотығы түйіршіктерінде еріте алатын жалғыз оксид. TiO2 – Ti-нің термодинамикалық тұрақты оксиді. Қоңыр корундты балқыту және тотықсыздандыру кезінде TiO2 бөлігі титанның субтотығуына дейін тотықсызданады. (Ti2O3), 1000℃ жоғары, оттегі Ga-глинозем дәндеріне диффузиялануы мүмкін, Ti2O3-ті неғұрлым тұрақты TiO2-ге тотықтырады, содан кейін оны α-глиноземді түйіршіктерге орап алады, сондықтан титан диоксидінің көп бөлігі α-глинозем кристалының қатты ерітіндісі болып табылады. дәндер бар.

Қоңыр корундтағы шамадан тыс TiO2 шыны фазада қала алмайды, бірақ алюминий оксидімен әрекеттесіп, алюминий титанатын (TiO2·Al2O3) түзеді. Алюминий титанаты – α-глиноземді түйіршіктер мен шыны фаза арасындағы шекарадағы үшінші фаза; Қоңыр корундтың қаттылығы TiO2 кристалдық ядроларының өсуімен артады. α-глиноземнің кристалдық түйіршіктерінде біркелкі дисперсті TiO2 фазасы α-глиноземді бөлшектерді қатайтады. Қоңыр корундтың қатты ерітіндісі Ti2O3 қоңыр корундтың көк түске боялуын тудырады.

Ti2O3 – Ti алюминий тотығы түйіршіктерінде еріте алатын жалғыз оксид. TiO2 – Ti-нің термодинамикалық тұрақты оксиді. Қоңыр корундты балқыту және тотықсыздандыру кезінде TiO2 бөлігі титанның субтотығуына дейін тотықсызданады. (Ti2O3), 1000℃ жоғары, оттегі Ga-глинозем дәндеріне диффузиялануы мүмкін, Ti2O3-ті неғұрлым тұрақты TiO2-ге тотықтырады, содан кейін оны α-глиноземді түйіршіктерге орап алады, сондықтан титан диоксидінің көп бөлігі α-глинозем кристалының қатты ерітіндісі болып табылады. дәндер бар. Қоңыр корундтағы шамадан тыс TiO2 шыны фазада қала алмайды, бірақ алюминий оксидімен әрекеттесіп, алюминий титанатын (TiO2·Al2O3) түзеді. Алюминий титанаты – α-глиноземді түйіршіктер мен шыны фаза арасындағы шекарадағы үшінші фаза; Қоңыр корундтың қаттылығы TiO2 кристалдық ядроларының өсуімен артады. α-глиноземнің кристалдық түйіршіктерінде біркелкі дисперсті TiO2 фазасы α-глиноземді бөлшектерді қатайтады. Қоңыр корундтың қатты ерітіндісі Ti2O3 қоңыр корундтың көк түске боялуын тудырады.