Шта је корунд?

Корунд (Ал2О3) има обилне резерве сировина, које чине око 25% тежине земљине коре. То је јефтино и има много одличних својстава. Постоји много различитих кристала Ал2О3 и пријављено је више од десет врста варијанти, али постоје три главне, а то су α-Ал2О3, β-Ал2О3 и γ-Ал2О3.

Табуларни корунд

γ-Ал2О3 је структура спинела, која је нестабилна на високим температурама и ретко се користи као појединачни материјал. β-Ал2О3 је у суштини алуминат који садржи алкалне метале или земноалкалне метале. Његов хемијски састав се може апроксимирати са РО·6Ал2О3 и Р2О·11Ал2О3, хексагонална решетка, густина 3.30~3.63г/цм3, 1400~1500 Почиње да се разлаже на ℃ и трансформише се у α-Ал2О3 на 1600. α-Ал2О3 је високотемпературни облик, са стабилном температуром до тачке топљења, и густином од 3.96~4.01г/цм3, што је повезано са садржајем нечистоћа. Јединична ћелија је оштра призма, која у природи постоји у облику природног корунда, рубина и сафира. α-Ал2О3 има компактну структуру, ниску активност, добра електрична својства и одлична механичка својства. Тврдоћа по Мохс-у је 9. α-Ал2О3 припада хексагоналном кристалном систему, структуре корунда, а=4.76, ц=12.99.

Ал2О3 има високу механичку чврстоћу. Што је састав Ал2О3 чистији, то је већа чврстоћа. Механичка чврстоћа се може користити за израду порцелана уређаја и других механичких компоненти. Отпорност Ал2О3 је висока, перформансе електричне изолације су добре, отпорност на собној температури је 1015Ω·цм, а диелектрична чврстоћа је 15кВ/мм. Користећи своју изолацију и чврстоћу, може се направити у подлоге, утичнице, свећице, шкољке кола итд. Ал2О3 има високу тврдоћу, Мохсову тврдоћу од 9, плус одличну отпорност на хабање, тако да се широко користи за производњу алата, брусних точкова, абразиви, матрице за извлачење, лежајеви, грмље за лежајеве и вештачки драгуљи. Ал2О3 има високу тачку топљења и отпорност на корозију. Има тачку топљења од 2050 ° Ц. Има добру отпорност на ерозију растопљених метала као што су Бе, Ср, Ни, Ал, В, Ти, Мн, Фе, ЦО и натријум хидроксид, стакло и шљака. Такође има високу отпорност; не реагује са Си, П, Сб, Би у инертној атмосфери, тако да се може користити као ватростални материјали, цеви за пећи, лончићи за извлачење стакла, шупље кугле, влакна и заштитни поклопци за термоелементе итд.

Ал2О3 има одличну хемијску стабилност. Многи сложени сулфиди, фосфиди, арсениди, хлориди, нитриди, бромиди, јодиди, суви флуориди, сумпорна киселина, хлороводонична киселина, азотна киселина и флуороводонична киселина не реагују са Ал2О3. Због тога се може направити у лонцима за раст од чистог метала и монокристала, људским зглобовима, вештачким костима, итд. Ал2О3 има оптичка својства и може се направити у материјале који преносе светлост да би се направиле цеви за лампу са натријевом паром, оклопи за микроталасне пећнице, инфрацрвени прозори и ласери. компоненте осциловања. Јонска проводљивост Ал2О3 се користи као материјал за соларне ћелије и батерије за складиштење. Ал2О3 се такође често користи у технологији метализације керамичке површине.

Главна кристална фаза фузионисаног корунда на бази алуминијума је фаза корунда величине 1.0-1.5 мм и испреплетених кристала. Остатак су рутила, глинице и алуминијум титаната у траговима и налазе се унутар фазе корунда или између кристалних фаза. Мала количина стаклене фазе. У Кини, након више од десет година непрекидних напора, процес топљења топљеног корунда на бази боксита је постигао велики напредак, са годишњим производним капацитетом од више од 110,000 тона. Таљени корунд на бази боксита успешно се користи као сировина за разне печене цигле и необликоване ватросталне материјале. На пример, може делимично да замени густи корунд у одливцима у високим пећима, и користи се као материјал за матрицу и грануларни материјал за производњу ниског пузања. Цигле са високим садржајем глинице користе се за замену белог корунда у другим ватросталним материјалима Ал2О3-СиО2 за припрему производа високих перформанси.

Топљење смеђег корунда заснива се на основном принципу да алуминијум има већи афинитет према кисеонику од гвожђа, силицијума, титанијума итд. Контролом количине редукционог агенса редукционим топљењем се редукују главне нечистоће у бокситу, а смањене нечистоће настају. легуре феросилицијума. Одваја се од растопљеног корунда да би се добио браон корунд са кристалним квалитетом који задовољава захтеве и садржајем Ал2О3 већим од 94.5%. Фе2О3 се редукује да би се произвела легура феросилицијума и уклања се током процеса топљења, али мала количина оксида гвожђа и спинела произведеног од глинице и даље остаје у производу. ТиО2 се током процеса топљења делимично редукује у легуру феросилицијума, а знатан део остаје у браон корунду, који је главни фактор бојења смеђег корунда. ЦаО и МгО је тешко смањити током процеса топљења, а већина ЦаО и МгО у сировинама још увек постоји у производу. Иако На2О и К2О могу да испаре на високој температури током процеса топљења, они се не могу редуковати и остати у браон корунду, што има велики утицај на квалитет.

Смеђи корунд

Сирови материјал браон корунда се састоји од зрна кристала α-алуминијума и мале количине стаклене фазе, α-алуминијум кристали се састоје од чврстог раствора Ал2О3 који садржи Ти2О3, а стаклена фаза је углавном састављена од титанијум диоксида и силицијум диоксида и др. оксидација у траговима која постоји у електролучној пећи.物组合。 Састав материјала. Ови оксиди чине стаклену фазу и имају само малу растворљивост у кристалној структури зрна глинице. Ти2О3 је једини оксид који Ти може да раствори у зрнцима глинице. ТиО2 је термодинамички стабилан оксид Ти. Током топљења и редукције смеђег корунда, део ТиО2 се редукује до субоксидације титанијума. (Ти2О3), изнад 1000℃, кисеоник може да дифундује у зрнца Га-глинице, оксидира Ти2О3 у стабилнији ТиО2 и затим га умота у зрна α-алуминијума, тако да је већина титанијум диоксида α-алуминијум Чврсти раствор кристала житарице постоје.

Вишак ТиО2 у браон корунду не може да остане у стакленој фази, већ реагује са глиницом и формира алуминијум титанат (ТиО2·Ал2О3). Алуминијум титанат је трећа фаза на граници између зрна α-алуминијума и стаклене фазе; Жилавост браон корунда расте са растом кристалних језгара ТиО2. ТиО2 фаза равномерно диспергована у зрнима кристала α-алуминијума јача честице α-алуминијума. Чврсти раствор смеђег корунда Ти2О3 узрокује да смеђи корунд изгледа плаво.

Ти2О3 је једини оксид који Ти може да раствори у зрнцима глинице. ТиО2 је термодинамички стабилан оксид Ти. Током топљења и редукције смеђег корунда, део ТиО2 се редукује до субоксидације титанијума. (Ти2О3), изнад 1000℃, кисеоник може да дифундује у зрнца Га-глинице, оксидира Ти2О3 у стабилнији ТиО2 и затим га умота у зрна α-алуминијума, тако да је већина титанијум диоксида α-алуминијум Чврсти раствор кристала житарице постоје. Вишак ТиО2 у браон корунду не може да остане у стакленој фази, већ реагује са глиницом и формира алуминијум титанат (ТиО2·Ал2О3). Алуминијум титанат је трећа фаза на граници између зрна α-алуминијума и стаклене фазе; Жилавост браон корунда расте са растом кристалних језгара ТиО2. ТиО2 фаза равномерно диспергована у зрнима кристала α-алуминијума јача честице α-алуминијума. Чврсти раствор смеђег корунда Ти2О3 узрокује да смеђи корунд изгледа плаво.