O que é corindo?

O corindo (Al2O3) possui reservas abundantes de matéria-prima, representando cerca de 25% do peso da crosta terrestre. É barato e tem muitas propriedades excelentes. Existem muitos cristais diferentes de Al2O3, e há mais de dez tipos de variantes relatadas, mas existem três principais, a saber, α-Al2O3, β-Al2O3 e γ-Al2O3.

Corindo tabular

γ-Al2O3 é uma estrutura de espinélio, que é instável em altas temperaturas e raramente é usada como um único material. β-Al2O3 é essencialmente um aluminato contendo metais alcalinos ou metais alcalino-terrosos. Sua composição química pode ser aproximada por RO·6Al2O3 e R2O·11Al2O3, rede hexagonal, densidade 3.30~3.63g/cm3, 1400~1500 Começa a se decompor em ℃ e se transforma em α-Al2O3 em 1600℃. α-Al2O3 é uma forma de alta temperatura, com uma temperatura estável tão alta quanto o ponto de fusão e uma densidade de 3.96 ~ 4.01 g/cm3, que está relacionada ao teor de impurezas. A célula unitária é um prisma afiado, que existe na forma de corindo natural, rubi e safira na natureza. O α-Al2O3 possui estrutura compacta, baixa atividade, boas propriedades elétricas e excelentes propriedades mecânicas. A dureza Mohs é 9. α-Al2O3 pertence ao sistema cristalino hexagonal, estrutura corindo, a=4.76, c=12.99.

Al2O3 tem alta resistência mecânica. Quanto mais pura a composição de Al2O3, maior a força. A resistência mecânica pode ser usada para fazer porcelana do dispositivo e outros componentes mecânicos. A resistividade do Al2O3 é alta, o desempenho de isolamento elétrico é bom, a resistividade à temperatura ambiente é de 1015Ω·cm e a rigidez dielétrica é de 15kV/mm. Usando seu isolamento e resistência, pode ser feito em substratos, soquetes, velas de ignição, invólucros de circuitos, etc. Al2O3 tem alta dureza, dureza Mohs de 9, além de excelente resistência ao desgaste, por isso é amplamente utilizado na fabricação de ferramentas, rebolos abrasivos, matrizes de trefilação, rolamentos, buchas de rolamentos e gemas artificiais. Al2O3 tem um alto ponto de fusão e resistência à corrosão. Tem um ponto de fusão de 2050°C. Possui boa resistência à erosão de metais fundidos como Be, Sr, Ni, Al, V, Ti, Mn, Fe, CO e hidróxido de sódio, vidro e escória. Também possui alta resistência; não interage com Si, P, Sb, Bi em atmosfera inerte, podendo ser utilizado como materiais refratários, tubos de fornos, cadinhos de trefilação de vidro, bolas ocas, fibras e capas protetoras de termopares, etc.

Al2O3 tem excelente estabilidade química. Muitos sulfetos complexos, fosfetos, arsenetos, cloretos, nitretos, brometos, iodetos, fluoretos secos, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido nítrico e ácido fluorídrico não interagem com Al2O3. Portanto, pode ser transformado em cadinhos de crescimento de metal puro e monocristais, articulações humanas, ossos artificiais, etc. componentes de oscilação. A condutividade iônica do Al2O3 é usada como material para células solares e baterias de armazenamento. Al2O3 também é comumente usado na tecnologia de metalização de superfícies cerâmicas.

A principal fase cristalina do corindo fundido à base de alumina é a fase de corindo com um tamanho de 1.0-1.5 mm e cristais entrelaçados. O resto são vestígios de rutilo, alumina e titanato de alumínio, e estão localizados dentro da fase corindo ou entre as fases cristalinas. Uma pequena quantidade de fase de vidro. Na China, após mais de dez anos de esforços incessantes, o processo de fundição de corindo fundido à base de bauxita avançou muito, com capacidade de produção anual de mais de 110,000 toneladas. O corindo fundido à base de bauxita tem sido usado com sucesso como matéria-prima para vários tijolos cozidos e materiais refratários não moldados. Por exemplo, ele pode substituir parcialmente o corindo denso em concretos de alto-forno e é usado como material de matriz e material granular para produzir baixa fluência. Tijolos de alta alumina são usados ​​para substituir o corindo branco em outros refratários Al2O3-SiO2 para preparar produtos de alto desempenho.

A fundição de corindo marrom é baseada no princípio básico de que o alumínio tem uma afinidade maior pelo oxigênio do que o ferro, silício, titânio, etc. ligas de ferrosilício. É separado do corindo fundido para obter corindo marrom com qualidade de cristal que atende aos requisitos e teor de Al2O3 superior a 94.5%. Fe2O3 é reduzido para produzir liga de ferro-silício e removido durante o processo de fundição, mas uma pequena quantidade de óxido de ferro e espinélio produzido por alumina ainda permanece no produto. O TiO2 é parcialmente reduzido à liga de ferro-silício durante o processo de fundição, e uma parte considerável dele permanece no corindo marrom, que é o principal fator na coloração do corindo marrom. CaO e MgO são difíceis de reduzir durante o processo de fundição, e a maior parte do CaO e MgO nas matérias-primas ainda existe no produto. Embora Na2O e K2O possam volatilizar em alta temperatura durante o processo de fundição, eles não podem ser reduzidos e permanecem no corindo marrom, o que tem um grande impacto na qualidade.

corindo marrom

A matéria-prima do corindo marrom é composta de grãos de cristal de α-alumina e uma pequena quantidade de fase vítrea, os cristais de α-alumina são compostos de solução sólida de Al2O3 contendo Ti2O3, e a fase vítrea é composta principalmente de dióxido de titânio e dióxido de silício e outros vestígios de oxidação existentes no forno elétrico a arco. Composição do material. Esses óxidos constituem a fase vítrea e apresentam apenas baixa solubilidade na estrutura cristalina dos grãos de alumina. O Ti2O3 é o único óxido que o Ti pode dissolver nos grãos de alumina. TiO2 é o óxido termodinamicamente estável de Ti. Durante a fundição e redução do corindo marrom, parte do TiO2 é reduzida à suboxidação do titânio. (Ti2O3), acima de 1000 ℃, o oxigênio pode se difundir nos grãos de Ga-alumina, oxidar Ti2O3 em TiO2 mais estável e depois envolvê-lo nos grãos de α-alumina, então a maior parte do dióxido de titânio é α-alumina Uma solução sólida de cristal grãos existe.

O excesso de TiO2 no corindo marrom não pode permanecer na fase vítrea, mas reage com a alumina para formar titanato de alumínio (TiO2·Al2O3). O titanato de alumínio é a terceira fase na interface entre os grãos de α-alumina e a fase vítrea; A dureza do corindo marrom aumenta com o crescimento dos núcleos de cristal de TiO2. A fase de TiO2 uniformemente dispersa nos grãos de cristal de α-alumina endurece as partículas de α-alumina. A solução sólida de corindo marrom Ti2O3 faz com que o corindo marrom pareça azul.

A matéria-prima do corindo marrom é composta de grãos de cristal de α-alumina e uma pequena quantidade de fase vítrea, os cristais de α-alumina são compostos de solução sólida de Al2O3 contendo Ti2O3, e a fase vítrea é composta principalmente de dióxido de titânio e dióxido de silício e outros vestígios de oxidação existentes no forno elétrico a arco. Composição do material. Esses óxidos constituem a fase vítrea e apresentam apenas baixa solubilidade na estrutura cristalina dos grãos de alumina.

O Ti2O3 é o único óxido que o Ti pode dissolver nos grãos de alumina. TiO2 é o óxido termodinamicamente estável de Ti. Durante a fundição e redução do corindo marrom, parte do TiO2 é reduzida à suboxidação do titânio. (Ti2O3), acima de 1000 ℃, o oxigênio pode se difundir nos grãos de Ga-alumina, oxidar Ti2O3 em TiO2 mais estável e depois envolvê-lo nos grãos de α-alumina, então a maior parte do dióxido de titânio é α-alumina Uma solução sólida de cristal grãos existe. O excesso de TiO2 no corindo marrom não pode permanecer na fase vítrea, mas reage com a alumina para formar titanato de alumínio (TiO2·Al2O3). O titanato de alumínio é a terceira fase na interface entre os grãos de α-alumina e a fase vítrea; A dureza do corindo marrom aumenta com o crescimento dos núcleos de cristal de TiO2. A fase de TiO2 uniformemente dispersa nos grãos de cristal de α-alumina endurece as partículas de α-alumina. A solução sólida de corindo marrom Ti2O3 faz com que o corindo marrom pareça azul.