Корунд деген эмне?

Корунд (Al2O3) жер кыртышынын салмагынын 25%ке жакынын түзгөн чийки заттын мол запастарына ээ. Бул арзан жана көптөгөн сонун касиеттерге ээ. Al2O3 көп түрдүү кристаллдары бар жана ондон ашык варианттары бар, бирок үч негизгиси бар, атап айтканда, α-Al2O3, β-Al2O3 жана γ-Al2O3.

Таблица корунд

γ-Al2O3 – шпинелдик түзүлүш, ал жогорку температурада туруксуз жана бир эле материал катары сейрек колдонулат. β-Al2O3 негизинен щелочтуу металлдарды же щелочтуу жер металлдарын камтыган алюминат. Анын химиялык курамын RO·6Al2O3 жана R2O·11Al2O3 менен болжолдоого болот, алты бурчтуу тор, тыгыздыгы 3.30~3.63г/см3, 1400~1500 Ал ℃де чирип баштайт жана 2 те α-Al3O1600 га айланат. α-Al2O3 жогорку температурадагы форма, эрүү чекитине чейин туруктуу температура жана 3.96~4.01г/см3 тыгыздыгы, бул аралашмалардын курамына байланыштуу. Бирдик клетка табиятта табигый корунд, рубин жана сапфир түрүндө бар курч призма болуп саналат. α-Al2O3 компакт түзүлүшкө, аз активдүүлүккө, жакшы электрдик касиетке жана эң сонун механикалык касиеттерге ээ. Mohs катуулугу 9. α-Al2O3 алты бурчтуу кристаллдык системага кирет, корунд структурасы, a=4.76, c=12.99.

Al2O3 жогорку механикалык күчкө ээ. Al2O3 курамы канчалык таза болсо, күч ошончолук жогору болот. Механикалык күч аппараттын фарфор жана башка механикалык компоненттерин жасоо үчүн колдонулушу мүмкүн. Al2O3 каршылыгы жогору, электрдик изоляциялык көрсөткүчтөрү жакшы, бөлмө температурасында каршылыгы 1015Ω·см, диэлектрдик күчү 15кВ/мм. Анын изоляциясын жана күчүн колдонуу менен аны субстраттарга, розеткаларга, учкундарга, схемалардын снаряддарына ж.б. жасоого болот. Al2O3 катуулугу жогору, Mohs катуулугу 9, плюс эң сонун эскирүүгө туруштук берет, ошондуктан ал шаймандарды, майдалоочу дөңгөлөктөрдү, абразивдер, чийме штамптары, подшипниктер, подшипник бадалдары жана жасалма асыл таштар. Al2O3 жогорку эрүү температурасына жана коррозияга туруктуулугуна ээ. Анын эрүү температурасы 2050°С. Ал Be, Sr, Ni, Al, V, Ti, Mn, Fe, CO жана натрий гидроксиди, айнек, шлак сыяктуу эриген металлдардын эрозиясына жакшы туруштук берет. Ал ошондой эле жогорку каршылык бар; ал инерттүү атмосферада Si, P, Sb, Bi менен өз ара аракеттенбейт, ошондуктан аны отко чыдамдуу материалдар, мештин түтүктөрү, айнек чийүүчү тигелдер, көңдөй шарлар, жиптер жана термопара коргоочу капкактары ж.б.

Al2O3 мыкты химиялык туруктуулукка ээ. Көптөгөн комплекстүү сульфиддер, фосфиддер, арсениддер, хлориддер, нитриддер, бромиддер, йодиддер, кургак фториддер, күкүрт кислотасы, туз кислотасы, азот кислотасы, фтор кислотасы Al2O3 менен өз ара аракеттенишпейт. Ошондуктан, ал таза металл жана монокристалл өсүү тигель, адамдын муундары, жасалма сөөктөр, ж.б.. Al2O3 оптикалык касиеттерге ээ жана Na буу лампа түтүктөрүн, микротолкундуу мештерди, инфракызыл терезелерди жана лазерди жасоо үчүн жарык өткөрүүчү материалдарга жасалышы мүмкүн. термелүү компоненттери. Al2O3 иондук өткөргүчтүгү күн батареялары жана аккумулятордук батареялар үчүн материал катары колдонулат. Al2O3 да көбүнчө керамикалык беттик металлдаштыруу технологиясында колдонулат.

Глиноземдин негизиндеги эритилген корунддун негизги кристаллдык фазасы 1.0-1.5 мм өлчөмүндөгү корунд фазасы жана кристаллдар бириккен. Калгандары рутилдин, глиноземдун жана алюминий титанатынын издүү өлчөмдөрү болуп саналат жана корунд фазасынын ичинде же кристалл фазаларынын ортосунда жайгашкан. бир аз өлчөмдө айнек фазасы. Кытайда он жылдан ашык тынымсыз күч-аракеттерден кийин бокситтин негизиндеги эритүү корундду эритүү процесси чоң ийгиликтерге жетишти, жылдык өндүрүш кубаттуулугу 110,000 2 тоннадан ашты. Бокситтин негизинде эритилген корунд ар кандай бышырылган кирпич жана формасыз отко чыдамдуу материалдар үчүн чийки зат катары ийгиликтүү колдонулууда. Мисалы, ал жарым-жартылай домна мешиндеги жыш корундду алмаштыра алат жана матрицалык материал жана гранулдуу материал катары аз сойлоп чыгаруу үчүн колдонулат. Жогорку глиноземдүү кирпичтер башка Al3O2-SiOXNUMX отко чыдамдуу ак корунддун ордуна жогорку натыйжалуу продукцияларды даярдоо үчүн колдонулат.

Күрөң корунд эритүү алюминийдин темирге, кремнийге, титанга жана башкаларга караганда кычкылтекке көбүрөөк жакындыгы бар деген негизги принципке негизделген. Редукциялоочу агенттин көлөмүн көзөмөлдөө менен бокситтеги негизги аралашмалар калыбына келтирүүчү эритүү жолу менен кыскартылат, ал эми кыскартылган аралашмалар пайда болот. ферросиликон эритмелери. Корунд эритмесинен кристаллдык сапаты талаптарга жооп берген жана курамында Al2O3 94.5%дан жогору күрөң корунд алуу үчүн бөлүнөт. Fe2O3 ферросиликон эритмесин өндүрүү үчүн кыскартылат жана эритүү процессинде алынып салынат, бирок аз өлчөмдө темир кычкылы жана глинозем өндүрүлгөн шпинель дагы эле продуктта калат. TiO2 эритүү процессинде жарым-жартылай ферросилиций эритмесинде төмөндөйт, анын бир кыйла бөлүгү күрөң корундда калат, бул күрөң корунддун боёшунун негизги фактору болуп саналат. CaO жана MgO эритүү процессинде кыскартуу кыйын жана чийки заттын курамындагы CaO жана MgO көп бөлүгү дагы эле продуктта бар. Na2O жана K2O эритүү процессинде жогорку температурада учуп кетиши мүмкүн болсо да, аларды азайтууга болбойт жана күрөң корундда калып, сапатка чоң таасирин тийгизет.

Күрөң корунд

Күрөң корунд чийки заты α-глиноземинин кристалл бүртүкчөлөрүнөн жана аз өлчөмдөгү айнек фазасынан, α-глиноземдин кристаллдары Ti2O3 камтыган Al2O3 катуу эритмесинен, ал эми айнек фазасы көбүнчө титандын диоксидинен жана кремний диоксидинен жана башка электр жаасы мешинде болгон из кычкылдануу.物组合。 Материалдын курамы. Бул оксиддер айнек фазасын түзөт жана алар алюминий оксидинин кристаллдык түзүлүшүндө аз эрийт. Ti2O3 глиноземдин дандарында Ti эрите турган жалгыз оксид. TiO2 – Tiнин термодинамикалык туруктуу оксиди. Күңүрт корундду эритүү жана калыбына келтирүү учурунда TiO2 бир бөлүгү титандын субоксидантына чейин төмөндөйт. (Ti2O3), 1000℃ден жогору, кычкылтек Ga-глинозем дандарына диффузияланышы мүмкүн, Ti2O3 туруктуураак TiO2 болуп кычкылданат жана андан кийин аны α-глинозем дандарына ороп алат, ошондуктан титандын диоксидинин көбү α-глинозем кристаллдын катуу эритмеси. дандар бар.

Күрөң корунддагы ашыкча TiO2 айнек фазасында кала албайт, бирок алюминий титанатын (TiO2·Al2O3) пайда кылуу үчүн глинозем менен реакцияга кирет. Алюминий титанаты – α-глинозем дандары менен айнек фазасынын ортосундагы тилкедеги үчүнчү фаза; Күрөң корунддун катуулугу TiO2 кристаллдык ядролорунун өсүшү менен жогорулайт. α-глиноземинин кристаллдык бүртүкчөлөрүндө бирдей дисперстүү TiO2 фазасы α-глинозем бөлүкчөлөрүн катуулатат. Күрөң корунд Ti2O3 катуу эритмеси күрөң корунддун көк түскө болорун шарттайт.

Ti2O3 глиноземдин дандарында Ti эрите турган жалгыз оксид. TiO2 – Tiнин термодинамикалык туруктуу оксиди. Күңүрт корундду эритүү жана калыбына келтирүү учурунда TiO2 бир бөлүгү титандын субоксидантына чейин төмөндөйт. (Ti2O3), 1000℃ден жогору, кычкылтек Ga-глинозем дандарына диффузияланышы мүмкүн, Ti2O3 туруктуураак TiO2 болуп кычкылданат жана андан кийин аны α-глинозем дандарына ороп алат, ошондуктан титандын диоксидинин көбү α-глинозем кристаллдын катуу эритмеси. дандар бар. Күрөң корунддагы ашыкча TiO2 айнек фазасында кала албайт, бирок алюминий титанатын (TiO2·Al2O3) пайда кылуу үчүн глинозем менен реакцияга кирет. Алюминий титанаты – α-глинозем дандары менен айнек фазасынын ортосундагы тилкедеги үчүнчү фаза; Күрөң корунддун катуулугу TiO2 кристаллдык ядролорунун өсүшү менен жогорулайт. α-глиноземинин кристаллдык бүртүкчөлөрүндө бирдей дисперстүү TiO2 фазасы α-глинозем бөлүкчөлөрүн катуулатат. Күрөң корунд Ti2O3 катуу эритмеси күрөң корунддун көк түскө болорун шарттайт.