Ce este corindonul?

Corindonul (Al2O3) are rezerve abundente de materii prime, reprezentând aproximativ 25% din greutatea scoarței terestre. Este ieftin și are multe proprietăți excelente. Există multe cristale diferite de Al2O3 și există mai mult de zece tipuri de variante raportate, dar există trei principale, și anume α-Al2O3, β-Al2O3 și γ-Al2O3.

corindon tabular

γ-Al2O3 este o structură spinel, care este instabilă la temperaturi ridicate și este rareori folosită ca un singur material. β-Al2O3 este în esență un aluminat care conține metale alcaline sau metale alcalino-pământoase. Compoziția sa chimică poate fi aproximată prin RO·6Al2O3 și R2O·11Al2O3, rețea hexagonală, densitate 3.30~3.63g/cm3, 1400~1500 Începe să se descompună la ℃ și se transformă în α-Al2O3 la 1600℃. α-Al2O3 este o formă la temperatură înaltă, cu o temperatură stabilă la fel de mare ca punctul de topire și o densitate de 3.96 ~ 4.01 g/cm3, care este legată de conținutul de impurități. Celula unitară este o prismă ascuțită, care există în natură sub formă de corindon natural, rubin și safir. α-Al2O3 are o structură compactă, activitate scăzută, proprietăți electrice bune și proprietăți mecanice excelente. Duritatea Mohs este 9. α-Al2O3 aparține sistemului cristalin hexagonal, structură corindon, a=4.76, c=12.99.

Al2O3 are o rezistență mecanică ridicată. Cu cât compoziția Al2O3 este mai pură, cu atât rezistența este mai mare. Rezistența mecanică poate fi utilizată pentru a face porțelanul dispozitivului și alte componente mecanice. Rezistivitatea Al2O3 este ridicată, performanța izolației electrice este bună, rezistivitatea la temperatura camerei este de 1015Ω·cm și rezistența dielectrică este de 15kV/mm. Folosind izolația și rezistența sa, poate fi transformat în substraturi, prize, bujii, carcase de circuit etc. Al2O3 are duritate mare, duritate Mohs de 9, plus rezistență excelentă la uzură, deci este utilizat pe scară largă la fabricarea de scule, roți de șlefuit, abrazive, matrițe de desen, rulmenți, bucșe de rulment și pietre prețioase artificiale. Al2O3 are un punct de topire ridicat și rezistență la coroziune. Are un punct de topire de 2050°C. Are o rezistență bună la eroziunea metalelor topite precum Be, Sr, Ni, Al, V, Ti, Mn, Fe, CO și hidroxid de sodiu, sticlă și zgură. Are si rezistenta mare; nu interacționează cu Si, P, Sb, Bi într-o atmosferă inertă, deci poate fi folosit ca materiale refractare, tuburi de cuptor, creuzete de sticlă, bile goale, fibre și capace de protecție pentru termocuplu etc.

Al2O3 are o stabilitate chimică excelentă. Multe sulfuri complexe, fosfuri, arseniduri, cloruri, nitruri, bromuri, ioduri, fluoruri uscate, acid sulfuric, acid clorhidric, acid azotic și acid fluorhidric nu interacționează cu Al2O3. Prin urmare, poate fi transformat în creuzete de creștere din metal pur și monocristal, articulații umane, oase artificiale etc. Al2O3 are proprietăți optice și poate fi transformat în materiale care transmit lumina pentru a face tuburi de lămpi cu vapori de Na, carene pentru microunde, ferestre cu infraroșu și laser. componente de oscilație. Conductivitatea ionică a Al2O3 este folosită ca material pentru celulele solare și bateriile de stocare. Al2O3 este, de asemenea, utilizat în mod obișnuit în tehnologia de metalizare a suprafețelor ceramice.

Faza cristalină principală a corindonului topit pe bază de alumină este faza de corindon cu o dimensiune de 1.0-1.5 mm și cristale întrețesute. Restul sunt urme de rutil, alumină și titanat de aluminiu și sunt situate în faza de corindon sau între fazele cristaline. O cantitate mică de fază de sticlă. În China, după mai bine de zece ani de eforturi neîntrerupte, procesul de topire a corindonului topit pe bază de bauxită a făcut progrese mari, cu o capacitate de producție anuală de peste 110,000 de tone. Corindonul topit pe bază de bauxită a fost folosit cu succes ca materie primă pentru diferite cărămizi arse și materiale refractare neformate. De exemplu, poate înlocui parțial corindonul dens în furnalele de furnal și este utilizat ca material matrice și material granular pentru a produce fluaj scăzut. Cărămizile cu conținut ridicat de alumină sunt folosite pentru a înlocui corindonul alb în alte materiale refractare Al2O3-SiO2 pentru a pregăti produse de înaltă performanță.

Topirea corindonului maro se bazează pe principiul de bază conform căruia aluminiul are o afinitate mai mare pentru oxigen decât fierul, siliciul, titanul etc. Prin controlul cantității de agent reducător, principalele impurități din bauxită sunt reduse prin topirea prin reducere, iar impuritățile reduse se formează. aliaje de ferosiliciu. Se separă din topitura de corindon pentru a obține corindon brun cu calitatea cristalului care îndeplinește cerințele și un conținut de Al2O3 mai mare de 94.5%. Fe2O3 este redus pentru a produce aliaj de ferosiliciu și îndepărtat în timpul procesului de topire, dar o cantitate mică de spinel produs de oxid de fier și alumină rămâne încă în produs. TiO2 este parțial redus în aliajul de ferosiliciu în timpul procesului de topire, iar o parte considerabilă din acesta rămâne în corindonul maro, care este principalul factor de colorare a corindonului maro. CaO și MgO sunt greu de redus în timpul procesului de topire, iar majoritatea CaO și MgO din materiile prime există încă în produs. Deși Na2O și K2O se pot volatiliza la temperatură ridicată în timpul procesului de topire, acestea nu pot fi reduse și rămân în corindonul brun, ceea ce are un impact mare asupra calității.

Corindon maro

Materia primă a corindonului maro este compusă din granule de cristal de α-alumină și o cantitate mică de fază de sticlă, cristalele de α-alumină sunt compuse din soluție solidă de Al2O3 care conține Ti2O3, iar faza de sticlă este compusă în principal din dioxid de titan și dioxid de siliciu și alte Urme de oxidare existente în cuptorul cu arc electric.物组合。 Compoziția materialului. Acești oxizi constituie faza de sticlă și au doar o solubilitate scăzută în structura cristalină a granulelor de alumină. Ti2O3 este singurul oxid pe care Ti-l poate dizolva în boabele de alumină. TiO2 este oxidul de Ti stabil termodinamic. În timpul topirii și reducerii corindonului maro, o parte din TiO2 este redusă la suboxidarea titanului. (Ti2O3), peste 1000℃, oxigenul poate difuza în boabele de Ga-alumină, poate oxida Ti2O3 în TiO2 mai stabil și apoi îl înfășura în boabele de α-alumină, astfel încât cea mai mare parte a dioxidului de titan este α-alumină O soluție solidă de cristal cerealele există.

Excesul de TiO2 din corindonul maro nu poate rămâne în faza de sticlă, ci reacționează cu alumina pentru a forma titanat de aluminiu (TiO2·Al2O3). Titanatul de aluminiu este a treia fază la interfața dintre boabele de α-alumină și faza de sticlă; Duritatea corindonului maro crește odată cu creșterea nucleelor de cristal de TiO2. Faza de TiO2 dispersată uniform în granulele de cristal de α-alumină întărește particulele de α-alumină. Soluția solidă de corindon maro Ti2O3 face ca corindonul maro să pară albastru.

Ti2O3 este singurul oxid pe care Ti-l poate dizolva în boabele de alumină. TiO2 este oxidul de Ti stabil termodinamic. În timpul topirii și reducerii corindonului maro, o parte din TiO2 este redusă la suboxidarea titanului. (Ti2O3), peste 1000℃, oxigenul poate difuza în boabele de Ga-alumină, poate oxida Ti2O3 în TiO2 mai stabil și apoi îl înfășura în boabele de α-alumină, astfel încât cea mai mare parte a dioxidului de titan este α-alumină O soluție solidă de cristal cerealele există. Excesul de TiO2 din corindonul maro nu poate rămâne în faza de sticlă, ci reacționează cu alumina pentru a forma titanat de aluminiu (TiO2·Al2O3). Titanatul de aluminiu este a treia fază la interfața dintre boabele de α-alumină și faza de sticlă; Duritatea corindonului maro crește odată cu creșterea nucleelor de cristal de TiO2. Faza de TiO2 dispersată uniform în granulele de cristal de α-alumină întărește particulele de α-alumină. Soluția solidă de corindon maro Ti2O3 face ca corindonul maro să pară albastru.