कोरंडम म्हणजे काय?

कोरंडम (Al2O3) मध्ये कच्च्या मालाचा मुबलक साठा आहे, जो पृथ्वीच्या कवचाच्या वजनाच्या सुमारे 25% आहे. हे स्वस्त आहे आणि त्यात अनेक उत्कृष्ट गुणधर्म आहेत. Al2O3 चे अनेक वेगवेगळे स्फटिक आहेत आणि दहा पेक्षा जास्त प्रकार नोंदवले गेले आहेत, परंतु α-Al2O3, β-Al2O3 आणि γ-Al2O3 असे तीन मुख्य आहेत.

टॅब्युलर कॉरंडम

γ-Al2O3 ही स्पिनल रचना आहे, जी उच्च तापमानात अस्थिर असते आणि क्वचितच एकल सामग्री म्हणून वापरली जाते. β-Al2O3 हे मूलत: अल्कली धातू किंवा क्षारीय पृथ्वी धातू असलेले अल्युमिनेट आहे. त्याची रासायनिक रचना RO·6Al2O3 आणि R2O·11Al2O3, षटकोनी जाळी, घनता 3.30~3.63g/cm3, 1400~1500 द्वारे अंदाजे केली जाऊ शकते ℃ येथे विघटन करणे सुरू होते आणि α-Al2O3 ℃ 1600 ℃ वर त्याचे रूपांतर होते. α-Al2O3 हे उच्च-तापमानाचे स्वरूप आहे, वितळण्याच्या बिंदूइतके उच्च स्थिर तापमान आणि 3.96~4.01g/cm3 घनता, जी अशुद्धतेच्या सामग्रीशी संबंधित आहे. युनिट सेल एक धारदार प्रिझम आहे, जो निसर्गात नैसर्गिक कोरंडम, रुबी आणि नीलमच्या स्वरूपात अस्तित्वात आहे. α-Al2O3 मध्ये संक्षिप्त रचना, कमी क्रियाकलाप, चांगले विद्युत गुणधर्म आणि उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म आहेत. Mohs कडकपणा 9 आहे. α-Al2O3 हे षटकोनी क्रिस्टल प्रणाली, कोरंडम संरचना, a=4.76, c=12.99 चे आहे.

Al2O3 मध्ये उच्च यांत्रिक शक्ती आहे. Al2O3 रचना जितकी शुद्ध असेल तितकी ताकद जास्त. यांत्रिक शक्तीचा वापर डिव्हाइस पोर्सिलेन आणि इतर यांत्रिक घटक तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. Al2O3 ची प्रतिरोधकता जास्त आहे, इलेक्ट्रिकल इन्सुलेशन कामगिरी चांगली आहे, खोलीच्या तापमानात प्रतिरोधकता 1015Ω·cm आहे आणि डायलेक्ट्रिक ताकद 15kV/mm आहे. त्याचे इन्सुलेशन आणि सामर्थ्य वापरून, ते सब्सट्रेट्स, सॉकेट्स, स्पार्क प्लग, सर्किट शेल्स इत्यादी बनवता येते. Al2O3 मध्ये उच्च कडकपणा, 9 ची Mohs कठोरता, तसेच उत्कृष्ट पोशाख प्रतिरोधकता आहे, म्हणून त्याचा वापर साधने, ग्राइंडिंग चाके तयार करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. abrasives, ड्रॉईंग dies, bearings, bearing bushes आणि कृत्रिम रत्ने. Al2O3 मध्ये उच्च वितळण्याचा बिंदू आणि गंज प्रतिरोधक क्षमता आहे. त्याचा वितळण्याचा बिंदू 2050°C आहे. यात Be, Sr, Ni, Al, V, Ti, Mn, Fe, CO आणि सोडियम हायड्रॉक्साईड, ग्लास आणि स्लॅग यांसारख्या वितळलेल्या धातूंच्या क्षरणाला चांगला प्रतिकार असतो. यात उच्च प्रतिकारशक्ती देखील आहे; ते निष्क्रिय वातावरणात Si, P, Sb, Bi शी संवाद साधत नाही, त्यामुळे ते रीफ्रॅक्टरी मटेरियल, फर्नेस ट्यूब, ग्लास ड्रॉइंग क्रुसिबल, पोकळ गोळे, फायबर आणि थर्मोकूपल संरक्षक कव्हर इत्यादी म्हणून वापरले जाऊ शकते.

Al2O3 मध्ये उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता आहे. अनेक जटिल सल्फाइड्स, फॉस्फाईड्स, आर्सेनाइड्स, क्लोराईड्स, नायट्राइड्स, ब्रोमाइड्स, आयोडाइड्स, ड्राय फ्लोराईड्स, सल्फ्यूरिक अॅसिड, हायड्रोक्लोरिक अॅसिड, नायट्रिक अॅसिड आणि हायड्रोफ्लोरिक अॅसिड Al2O3 शी संवाद साधत नाहीत. म्हणून, ते शुद्ध धातू आणि सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ क्रुसिबल, मानवी सांधे, कृत्रिम हाडे इत्यादी बनवता येऊ शकते. Al2O3 मध्ये ऑप्टिकल गुणधर्म आहेत आणि ते Na वाष्प दिव्याच्या नळ्या, मायक्रोवेव्ह फेअरिंग्ज, इन्फ्रारेड खिडक्या आणि लेसर बनवण्यासाठी प्रकाश-संप्रेषण सामग्रीमध्ये बनवता येतात. दोलन घटक. Al2O3 ची आयनिक चालकता सौर पेशी आणि स्टोरेज बॅटरीसाठी सामग्री म्हणून वापरली जाते. Al2O3 देखील सामान्यतः सिरॅमिक पृष्ठभाग धातूकरण तंत्रज्ञान वापरले जाते.

अॅल्युमिना-आधारित फ्यूज्ड कॉरंडमचा मुख्य स्फटिकाचा टप्पा म्हणजे 1.0-1.5 मिमी आणि इंटरलेस्ड स्फटिकांचा आकार असलेला कोरंडम फेज. उर्वरित रुटाइल, अॅल्युमिना आणि अॅल्युमिनियम टायटेनेटचे ट्रेस प्रमाण आहेत आणि ते कॉरंडम फेजच्या आत किंवा क्रिस्टल टप्प्यांच्या दरम्यान स्थित आहेत. काचेच्या टप्प्यात एक लहान रक्कम. चीनमध्ये, दहा वर्षांहून अधिक अविरत प्रयत्नांनंतर, बॉक्साईट-आधारित फ्यूज्ड कॉरंडमच्या वितळण्याच्या प्रक्रियेत मोठी प्रगती झाली आहे, ज्याची वार्षिक उत्पादन क्षमता 110,000 टनांपेक्षा जास्त आहे. बॉक्साईट-आधारित फ्यूज्ड कॉरंडमचा यशस्वीरित्या कच्चा माल म्हणून विविध फायर विटा आणि आकार नसलेल्या रेफ्रेक्ट्री मटेरियलचा वापर केला गेला आहे. उदाहरणार्थ, ते ब्लास्ट फर्नेस कास्टबलमध्ये दाट कॉरंडम अंशतः बदलू शकते आणि कमी रेंगाळण्यासाठी मॅट्रिक्स सामग्री आणि दाणेदार सामग्री म्हणून वापरली जाते. उच्च-कार्यक्षमता उत्पादने तयार करण्यासाठी इतर Al2O3-SiO2 रीफ्रॅक्टरीजमध्ये पांढरा कॉरंडम बदलण्यासाठी उच्च अॅल्युमिना विटांचा वापर केला जातो.

तपकिरी कॉरंडम स्मेल्टिंग हे मूलभूत तत्त्वावर आधारित आहे की लोह, सिलिकॉन, टायटॅनियम इ. पेक्षा अॅल्युमिनियमला ऑक्सिजनची जास्त आत्मीयता असते. रिड्यूसिंग एजंटचे प्रमाण नियंत्रित करून, बॉक्साईटमधील मुख्य अशुद्धता रिडक्शन स्मेल्टिंगद्वारे कमी होते आणि कमी झालेली अशुद्धता तयार होते. फेरोसिलिकॉन मिश्र धातु. स्फटिकाची गुणवत्ता आणि 2% पेक्षा जास्त Al3O94.5 सामग्रीसह तपकिरी कोरंडम मिळविण्यासाठी ते कॉरंडम मेल्टपासून वेगळे केले जाते. फेरोसिलिकॉन मिश्रधातू तयार करण्यासाठी Fe2O3 कमी केला जातो आणि स्मेल्टिंग प्रक्रियेदरम्यान काढून टाकला जातो, परंतु उत्पादनामध्ये थोड्या प्रमाणात लोह ऑक्साईड आणि अॅल्युमिना निर्मित स्पिनल अजूनही शिल्लक आहे. वितळण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान फेरोसिलिकॉन मिश्र धातुमध्ये TiO2 अंशतः कमी होते आणि त्याचा बराचसा भाग तपकिरी कोरंडममध्ये राहतो, जो तपकिरी कोरंडमच्या रंगाचा मुख्य घटक आहे. गळती प्रक्रियेदरम्यान CaO आणि MgO कमी करणे कठीण आहे आणि कच्च्या मालातील बहुतेक CaO आणि MgO अजूनही उत्पादनात अस्तित्वात आहेत. जरी Na2O आणि K2O smelting प्रक्रियेदरम्यान उच्च तापमानात अस्थिर होऊ शकतात, तरीही ते कमी करता येत नाहीत आणि तपकिरी कोरंडममध्ये राहतात, ज्याचा गुणवत्तेवर मोठा प्रभाव पडतो.

तपकिरी कोरंडम

तपकिरी कॉरंडमचा कच्चा माल α-अॅल्युमिना क्रिस्टल दाणे आणि थोड्या प्रमाणात काचेच्या टप्प्याने बनलेला असतो, α-अॅल्युमिना क्रिस्टल्स हे Ti2O3 असलेल्या Al2O3 घन द्रावणाने बनलेले असतात आणि काचेचा टप्पा मुख्यतः टायटॅनियम डायऑक्साइड आणि सिलिकॉन डायऑक्साइड आणि इतर घटकांनी बनलेला असतो. इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेसमध्ये विद्यमान ट्रेस ऑक्सिडेशन.物组合。 सामग्रीची रचना. हे ऑक्साईड्स काचेचा टप्पा बनवतात आणि अॅल्युमिना ग्रेन्सच्या क्रिस्टल स्ट्रक्चरमध्ये त्यांची फक्त कमी विद्राव्यता असते. Ti2O3 हा एकमेव ऑक्साईड आहे जो Ti अॅल्युमिना दाण्यांमध्ये विरघळू शकतो. TiO2 हा Ti चा थर्मोडायनामिकली स्थिर ऑक्साईड आहे. तपकिरी कॉरंडमच्या गळती आणि घट दरम्यान, TiO2 चा भाग टायटॅनियमच्या उप-ऑक्सिडेशनमध्ये कमी केला जातो. (Ti2O3), 1000℃ वर, ऑक्सिजन Ga-alumina ग्रेनमध्ये पसरू शकतो, Ti2O3 चे अधिक स्थिर TiO2 मध्ये ऑक्सिडाइझ करू शकतो आणि नंतर α-alumina ग्रेनमध्ये गुंडाळू शकतो, त्यामुळे बहुतेक टायटॅनियम डायऑक्साइड α-alumina क्रिस्टलचे घन द्रावण आहे. धान्य अस्तित्वात आहे.

तपकिरी कॉरंडममधील अत्याधिक TiO2 काचेच्या टप्प्यात राहू शकत नाही, परंतु अॅल्युमिनासह अॅल्युमिनियम टायटेनेट (TiO2·Al2O3) तयार करण्यासाठी प्रतिक्रिया देते. α-alumina धान्य आणि काचेच्या टप्प्यातील इंटरफेसमध्ये अॅल्युमिनियम टायटेनेट हा तिसरा टप्पा आहे; TiO2 क्रिस्टल न्यूक्लीच्या वाढीसह तपकिरी कोरंडमची कडकपणा वाढते. α-अ‍ॅल्युमिना क्रिस्टल ग्रेनमध्ये एकसमान विखुरलेला TiO2 टप्पा α-अ‍ॅल्युमिना कणांना कडक करतो. तपकिरी कोरंडम सॉलिड सोल्यूशन Ti2O3 मुळे तपकिरी कोरंडम निळा दिसतो.

Ti2O3 हा एकमेव ऑक्साईड आहे जो Ti अॅल्युमिना दाण्यांमध्ये विरघळू शकतो. TiO2 हा Ti चा थर्मोडायनामिकली स्थिर ऑक्साईड आहे. तपकिरी कॉरंडमच्या गळती आणि घट दरम्यान, TiO2 चा भाग टायटॅनियमच्या उप-ऑक्सिडेशनमध्ये कमी केला जातो. (Ti2O3), 1000℃ वर, ऑक्सिजन Ga-alumina ग्रेनमध्ये पसरू शकतो, Ti2O3 चे अधिक स्थिर TiO2 मध्ये ऑक्सिडाइझ करू शकतो आणि नंतर α-alumina ग्रेनमध्ये गुंडाळू शकतो, त्यामुळे बहुतेक टायटॅनियम डायऑक्साइड α-alumina क्रिस्टलचे घन द्रावण आहे. धान्य अस्तित्वात आहे. तपकिरी कॉरंडममधील अत्याधिक TiO2 काचेच्या टप्प्यात राहू शकत नाही, परंतु अॅल्युमिनासह अॅल्युमिनियम टायटेनेट (TiO2·Al2O3) तयार करण्यासाठी प्रतिक्रिया देते. α-alumina धान्य आणि काचेच्या टप्प्यातील इंटरफेसमध्ये अॅल्युमिनियम टायटेनेट हा तिसरा टप्पा आहे; TiO2 क्रिस्टल न्यूक्लीच्या वाढीसह तपकिरी कोरंडमची कडकपणा वाढते. α-अ‍ॅल्युमिना क्रिस्टल ग्रेनमध्ये एकसमान विखुरलेला TiO2 टप्पा α-अ‍ॅल्युमिना कणांना कडक करतो. तपकिरी कोरंडम सॉलिड सोल्यूशन Ti2O3 मुळे तपकिरी कोरंडम निळा दिसतो.