എന്താണ് കൊറണ്ടം?

കൊറണ്ടത്തിന് (Al2O3) ധാരാളം അസംസ്‌കൃത വസ്തുക്കളുണ്ട്, ഇത് ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിന്റെ ഭാരത്തിന്റെ 25% വരും. ഇത് വിലകുറഞ്ഞതും മികച്ച ഗുണങ്ങളുള്ളതുമാണ്. Al2O3 ന്റെ വിവിധ പരലുകൾ ഉണ്ട്, കൂടാതെ പത്തിലധികം തരം വകഭേദങ്ങൾ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ പ്രധാനമായും മൂന്ന് ഉണ്ട്, അതായത് α-Al2O3, β-Al2O3, γ-Al2O3.

ടാബുലാർ കൊറണ്ടം

γ-Al2O3 ഒരു സ്പൈനൽ ഘടനയാണ്, ഇത് ഉയർന്ന താപനിലയിൽ അസ്ഥിരമാണ്, മാത്രമല്ല ഇത് അപൂർവ്വമായി ഒരൊറ്റ മെറ്റീരിയലായി ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. β-Al2O3 പ്രധാനമായും ആൽക്കലി ലോഹങ്ങളോ ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹങ്ങളോ അടങ്ങിയ ഒരു അലുമിനേറ്റ് ആണ്. ഇതിന്റെ രാസഘടന RO·6Al2O3, R2O·11Al2O3, ഷഡ്ഭുജ ലാറ്റിസ്, സാന്ദ്രത 3.30~3.63g/cm3, 1400~1500 എന്നിവയാൽ ഏകദേശം കണക്കാക്കാം, ഇത് ℃-ൽ വിഘടിക്കാൻ തുടങ്ങുകയും α2O3-ൽ 1600-Al.2-ൽ രൂപാന്തരപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. α-Al3O3.96 ഒരു ഉയർന്ന-താപനില രൂപമാണ്, ദ്രവണാങ്കം പോലെ സ്ഥിരതയുള്ള താപനിലയും 4.01~3g/cm2 സാന്ദ്രതയും, അശുദ്ധി ഉള്ളടക്കവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ്. യൂണിറ്റ് സെൽ ഒരു മൂർച്ചയുള്ള പ്രിസമാണ്, അത് പ്രകൃതിയിൽ പ്രകൃതിദത്തമായ കൊറണ്ടം, മാണിക്യം, നീലക്കല്ലുകൾ എന്നിവയുടെ രൂപത്തിൽ നിലനിൽക്കുന്നു. α-Al3O9 ന് ഒതുക്കമുള്ള ഘടന, കുറഞ്ഞ പ്രവർത്തനം, നല്ല വൈദ്യുത ഗുണങ്ങൾ, മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയുണ്ട്. Mohs കാഠിന്യം 2 ആണ്. α-Al3O4.76 ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിലുള്ള ക്രിസ്റ്റൽ സിസ്റ്റം, കൊറണ്ടം ഘടന, a=12.99, c=XNUMX.

Al2O3 ന് ഉയർന്ന മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയുണ്ട്. ശുദ്ധമായ Al2O3 കോമ്പോസിഷൻ, ഉയർന്ന ശക്തി. ഉപകരണം പോർസലൈൻ, മറ്റ് മെക്കാനിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ നിർമ്മിക്കാൻ മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി ഉപയോഗിക്കാം. Al2O3 ന്റെ പ്രതിരോധശേഷി ഉയർന്നതാണ്, വൈദ്യുത ഇൻസുലേഷൻ പ്രകടനം നല്ലതാണ്, ഊഷ്മാവിൽ പ്രതിരോധശേഷി 1015Ω·cm ആണ്, വൈദ്യുത ശക്തി 15kV/mm ആണ്. അതിന്റെ ഇൻസുലേഷനും ശക്തിയും ഉപയോഗിച്ച്, ഇത് അടിവസ്ത്രങ്ങൾ, സോക്കറ്റുകൾ, സ്പാർക്ക് പ്ലഗുകൾ, സർക്യൂട്ട് ഷെല്ലുകൾ മുതലായവ ആക്കാം. Al2O3 ന് ഉയർന്ന കാഠിന്യം, മൊഹ്സ് കാഠിന്യം 9, കൂടാതെ മികച്ച വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം എന്നിവയുണ്ട്, അതിനാൽ ഇത് ഉപകരണങ്ങൾ, ഗ്രൈൻഡിംഗ് വീലുകൾ എന്നിവ നിർമ്മിക്കാൻ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉരച്ചിലുകൾ, ഡ്രോയിംഗ് ഡൈകൾ, ബെയറിംഗുകൾ, ചുമക്കുന്ന കുറ്റിക്കാടുകൾ, കൃത്രിമ രത്നങ്ങൾ. Al2O3 ന് ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കവും നാശന പ്രതിരോധവുമുണ്ട്. ഇതിന് 2050 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് ദ്രവണാങ്കമുണ്ട്. Be, Sr, Ni, Al, V, Ti, Mn, Fe, CO, സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്, ഗ്ലാസ്, സ്ലാഗ് തുടങ്ങിയ ഉരുകിയ ലോഹങ്ങളുടെ മണ്ണൊലിപ്പിന് ഇതിന് നല്ല പ്രതിരോധമുണ്ട്. ഇതിന് ഉയർന്ന പ്രതിരോധവുമുണ്ട്; ഇത് നിഷ്ക്രിയ അന്തരീക്ഷത്തിൽ Si, P, Sb, Bi എന്നിവയുമായി ഇടപഴകുന്നില്ല, അതിനാൽ ഇത് റിഫ്രാക്റ്ററി മെറ്റീരിയലുകൾ, ഫർണസ് ട്യൂബുകൾ, ഗ്ലാസ് ഡ്രോയിംഗ് ക്രൂസിബിളുകൾ, പൊള്ളയായ പന്തുകൾ, നാരുകൾ, തെർമോകൗൾ സംരക്ഷണ കവറുകൾ തുടങ്ങിയവയായി ഉപയോഗിക്കാം.

Al2O3 ന് മികച്ച രാസ സ്ഥിരതയുണ്ട്. സങ്കീർണ്ണമായ സൾഫൈഡുകൾ, ഫോസ്ഫൈഡുകൾ, ആർസെനൈഡുകൾ, ക്ലോറൈഡുകൾ, നൈട്രൈഡുകൾ, ബ്രോമൈഡുകൾ, അയോഡൈഡുകൾ, ഡ്രൈ ഫ്ലൂറൈഡുകൾ, സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ്, ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ്, നൈട്രിക് ആസിഡ്, ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് ആസിഡ് എന്നിവ Al2O3 യുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല. അതിനാൽ, ഇത് ശുദ്ധമായ ലോഹവും സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഗ്രോസിബിളുകൾ, മനുഷ്യ സന്ധികൾ, കൃത്രിമ അസ്ഥികൾ മുതലായവ ഉണ്ടാക്കാം. Al2O3 ന് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ Na നീരാവി വിളക്ക് ട്യൂബുകൾ, മൈക്രോവേവ് ഫെയറിംഗുകൾ, ഇൻഫ്രാറെഡ് വിൻഡോകൾ, ലേസർ എന്നിവ നിർമ്മിക്കാൻ പ്രകാശം പകരുന്ന വസ്തുക്കളാക്കി മാറ്റാം. ആന്ദോളന ഘടകങ്ങൾ. Al2O3 ന്റെ അയോണിക് ചാലകത സോളാർ സെല്ലുകൾക്കും സ്റ്റോറേജ് ബാറ്ററികൾക്കുമുള്ള ഒരു വസ്തുവായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. സെറാമിക് ഉപരിതല മെറ്റലൈസേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയിലും Al2O3 സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

1.0-1.5 മില്ലീമീറ്ററും പരസ്പരബന്ധിതമായ പരലുകളുമുള്ള കൊറണ്ടം ഘട്ടമാണ് അലുമിന അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഫ്യൂസ്ഡ് കൊറണ്ടത്തിന്റെ പ്രധാന ക്രിസ്റ്റലിൻ ഘട്ടം. ബാക്കിയുള്ളവ റൂട്ടൈൽ, അലുമിന, അലൂമിനിയം ടൈറ്റനേറ്റ് എന്നിവയുടെ അളവാണ്, അവ കൊറണ്ടം ഘട്ടത്തിനകത്തോ ക്രിസ്റ്റൽ ഘട്ടങ്ങൾക്കിടയിലോ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. ഒരു ചെറിയ തുക ഗ്ലാസ് ഘട്ടം. ചൈനയിൽ, പത്തുവർഷത്തിലേറെ നീണ്ട അശ്രാന്ത പരിശ്രമത്തിനു ശേഷം, 110,000 ടണ്ണിലധികം വാർഷിക ഉൽപാദന ശേഷിയുള്ള ബോക്‌സൈറ്റ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലയിപ്പിച്ച കൊറണ്ടത്തിന്റെ ഉരുകൽ പ്രക്രിയ വലിയ പുരോഗതി കൈവരിച്ചു. ബോക്‌സൈറ്റ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഫ്യൂസ്ഡ് കൊറണ്ടം, പലതരം ചുട്ട ഇഷ്ടികകൾക്കും ആകൃതിയില്ലാത്ത റിഫ്രാക്റ്ററി മെറ്റീരിയലുകൾക്കുമുള്ള അസംസ്‌കൃത വസ്തുവായി വിജയകരമായി ഉപയോഗിച്ചു. ഉദാഹരണത്തിന്, ബ്ലാസ്റ്റ് ഫർണസ് കാസ്റ്റബിളുകളിൽ ഇടതൂർന്ന കൊറണ്ടത്തെ ഭാഗികമായി മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ ഇതിന് കഴിയും, കൂടാതെ ലോ ക്രീപ്പ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് മാട്രിക്സ് മെറ്റീരിയലായും ഗ്രാനുലാർ മെറ്റീരിയലായും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിനായി മറ്റ് Al2O3-SiO2 റിഫ്രാക്ടറികളിൽ വെളുത്ത കൊറണ്ടത്തിന് പകരം ഉയർന്ന അലുമിന ഇഷ്ടികകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഇരുമ്പ്, സിലിക്കൺ, ടൈറ്റാനിയം മുതലായവയെക്കാളും ഓക്സിജനുമായി അലൂമിനിയത്തിന് വലിയ അടുപ്പമുണ്ടെന്ന അടിസ്ഥാന തത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് ബ്രൗൺ കൊറണ്ടം ഉരുകുന്നത്. കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റിന്റെ അളവ് നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, ബോക്സൈറ്റിലെ പ്രധാന മാലിന്യങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ കുറയുകയും മാലിന്യങ്ങൾ കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. ഫെറോസിലിക്കൺ അലോയ്കൾ. 2% ൽ കൂടുതലുള്ള Al3O94.5 ഉള്ളടക്കവും ആവശ്യകതകളും നിറവേറ്റുന്ന ക്രിസ്റ്റൽ ഗുണനിലവാരമുള്ള ബ്രൗൺ കൊറണ്ടം ലഭിക്കുന്നതിന് കൊറണ്ടം മെൽറ്റിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്നു. Fe2O3 ഫെറോസിലിക്കൺ അലോയ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് കുറയ്ക്കുകയും ഉരുകൽ പ്രക്രിയയിൽ നീക്കം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു, എന്നാൽ ചെറിയ അളവിൽ ഇരുമ്പ് ഓക്സൈഡും അലുമിന ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന സ്പൈനലും ഉൽപ്പന്നത്തിൽ അവശേഷിക്കുന്നു. ഉരുകൽ പ്രക്രിയയിൽ TiO2 ഭാഗികമായി ഫെറോസിലിക്കൺ അലോയ് ആയി കുറയുന്നു, അതിന്റെ ഗണ്യമായ ഭാഗം തവിട്ട് കൊറണ്ടത്തിൽ അവശേഷിക്കുന്നു, ഇത് ബ്രൗൺ കൊറണ്ടത്തിന്റെ നിറത്തിന്റെ പ്രധാന ഘടകമാണ്. ഉരുകൽ പ്രക്രിയയിൽ CaO, MgO എന്നിവ കുറയ്ക്കാൻ പ്രയാസമാണ്, കൂടാതെ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളിലെ മിക്ക CaO, MgO എന്നിവയും ഉൽപ്പന്നത്തിൽ ഇപ്പോഴും നിലനിൽക്കുന്നു. ഉരുകൽ പ്രക്രിയയിൽ Na2O, K2O എന്നിവയ്ക്ക് ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ബാഷ്പീകരിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിലും, അവ കുറയ്ക്കാനും തവിട്ട് കൊറണ്ടത്തിൽ തുടരാനും കഴിയില്ല, ഇത് ഗുണനിലവാരത്തിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.

ബ്രൗൺ കൊറണ്ടം

ബ്രൗൺ കൊറണ്ടത്തിന്റെ അസംസ്കൃത വസ്തു α-അലുമിന ക്രിസ്റ്റൽ ധാന്യങ്ങളും ചെറിയ അളവിലുള്ള ഗ്ലാസ് ഫേസും, α-അലുമിന പരലുകൾ Ti2O3 അടങ്ങിയ Al2O3 ഖര ലായനിയും, ഗ്ലാസ് ഘട്ടം കൂടുതലും ടൈറ്റാനിയം ഡയോക്സൈഡ്, സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡ് എന്നിവയും മറ്റുമാണ്. വൈദ്യുത ആർക്ക് ചൂളയിൽ നിലവിലുള്ള ഓക്സീകരണം കണ്ടെത്തുക. 物组合。 മെറ്റീരിയൽ ഘടന. ഈ ഓക്സൈഡുകൾ സ്ഫടിക ഘട്ടം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, കൂടാതെ അലുമിന ധാന്യങ്ങളുടെ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയിൽ അവയ്ക്ക് കുറഞ്ഞ ലയിക്കുന്നതേയുള്ളൂ. Ti2O3 എന്ന ഓക്സൈഡാണ് Ti2O2 അലൂമിന ധാന്യങ്ങളിൽ ലയിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്നത്. Ti യുടെ തെർമോഡൈനാമിക് സ്ഥിരതയുള്ള ഓക്സൈഡാണ് TiO2. ബ്രൗൺ കൊറണ്ടം ഉരുകുകയും കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, TiO3 ന്റെ ഭാഗം ടൈറ്റാനിയത്തിന്റെ ഉപ-ഓക്‌സിഡേഷനായി ചുരുങ്ങുന്നു. (Ti1000O2), 3℃-ന് മുകളിൽ, ഓക്സിജൻ Ga-അലുമിന ധാന്യങ്ങളിലേക്ക് വ്യാപിക്കുകയും, Ti2OXNUMX കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള TiOXNUMX ആയി ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുകയും തുടർന്ന് α-അലുമിന ധാന്യങ്ങളിൽ പൊതിയുകയും ചെയ്യും, അതിനാൽ ടൈറ്റാനിയം ഡയോക്സൈഡിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും α-അലുമിന ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഒരു സോളിഡ് ലായനിയാണ്. ധാന്യങ്ങൾ നിലവിലുണ്ട്.

ബ്രൗൺ കൊറണ്ടത്തിലെ അമിതമായ TiO2 ഗ്ലാസ് ഘട്ടത്തിൽ നിലനിൽക്കില്ല, എന്നാൽ അലുമിനയുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് അലുമിനിയം ടൈറ്റനേറ്റ് (TiO2·Al2O3) രൂപപ്പെടുന്നു. അലുമിനിയം ടൈറ്റനേറ്റ് α-അലുമിന ധാന്യങ്ങളും ഗ്ലാസ് ഘട്ടവും തമ്മിലുള്ള ഇന്റർഫേസിലെ മൂന്നാം ഘട്ടമാണ്; TiO2 ക്രിസ്റ്റൽ ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ വളർച്ചയോടെ ബ്രൗൺ കൊറണ്ടത്തിന്റെ കാഠിന്യം വർദ്ധിക്കുന്നു. α-അലുമിന ക്രിസ്റ്റൽ ധാന്യങ്ങളിൽ ഒരേപോലെ ചിതറിക്കിടക്കുന്ന TiO2 ഘട്ടം α-അലുമിന കണങ്ങളെ ശക്തമാക്കുന്നു. ബ്രൗൺ കൊറണ്ടം സോളിഡ് ലായനി Ti2O3 ബ്രൗൺ കൊറണ്ടം നീലയായി കാണപ്പെടുന്നു.

Ti2O3 എന്ന ഓക്സൈഡാണ് Ti2O2 അലൂമിന ധാന്യങ്ങളിൽ ലയിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്നത്. Ti യുടെ തെർമോഡൈനാമിക് സ്ഥിരതയുള്ള ഓക്സൈഡാണ് TiO2. ബ്രൗൺ കൊറണ്ടം ഉരുകുകയും കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, TiO3 ന്റെ ഭാഗം ടൈറ്റാനിയത്തിന്റെ ഉപ-ഓക്‌സിഡേഷനായി ചുരുങ്ങുന്നു. (Ti1000O2), 3℃-ന് മുകളിൽ, ഓക്സിജൻ Ga-അലുമിന ധാന്യങ്ങളിലേക്ക് വ്യാപിക്കുകയും, Ti2O2 കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള TiO2 ആയി ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുകയും തുടർന്ന് α-അലുമിന ധാന്യങ്ങളിൽ പൊതിയുകയും ചെയ്യും, അതിനാൽ ടൈറ്റാനിയം ഡയോക്സൈഡിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും α-അലുമിന ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഒരു സോളിഡ് ലായനിയാണ്. ധാന്യങ്ങൾ നിലവിലുണ്ട്. ബ്രൗൺ കൊറണ്ടത്തിലെ അമിതമായ TiO2 ഗ്ലാസ് ഘട്ടത്തിൽ നിലനിൽക്കില്ല, എന്നാൽ അലുമിനയുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് അലുമിനിയം ടൈറ്റനേറ്റ് (TiO3·Al2O2) രൂപപ്പെടുന്നു. അലുമിനിയം ടൈറ്റനേറ്റ് α-അലുമിന ധാന്യങ്ങളും ഗ്ലാസ് ഘട്ടവും തമ്മിലുള്ള ഇന്റർഫേസിലെ മൂന്നാം ഘട്ടമാണ്; TiO2 ക്രിസ്റ്റൽ ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ വളർച്ചയോടെ ബ്രൗൺ കൊറണ്ടത്തിന്റെ കാഠിന്യം വർദ്ധിക്കുന്നു. α-അലുമിന ക്രിസ്റ്റൽ ധാന്യങ്ങളിൽ ഒരേപോലെ ചിതറിക്കിടക്കുന്ന TiO3 ഘട്ടം α-അലുമിന കണങ്ങളെ ശക്തമാക്കുന്നു. ബ്രൗൺ കൊറണ്ടം സോളിഡ് ലായനി TiXNUMXOXNUMX ബ്രൗൺ കൊറണ്ടം നീലയായി കാണപ്പെടുന്നു.