కొరండం అంటే ఏమిటి?

కొరండం (Al2O3) సమృద్ధిగా ముడి పదార్థాల నిల్వలను కలిగి ఉంది, ఇది భూమి యొక్క క్రస్ట్ యొక్క బరువులో 25% వరకు ఉంటుంది. ఇది చవకైనది మరియు అనేక అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంది. Al2O3 యొక్క అనేక విభిన్న స్ఫటికాలు ఉన్నాయి మరియు పది రకాల కంటే ఎక్కువ రకాలు నివేదించబడ్డాయి, అయితే మూడు ప్రధానమైనవి ఉన్నాయి, అవి α-Al2O3, β-Al2O3 మరియు γ-Al2O3.

పట్టిక కొరండం

γ-Al2O3 అనేది స్పినెల్ నిర్మాణం, ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అస్థిరంగా ఉంటుంది మరియు అరుదుగా ఒకే పదార్థంగా ఉపయోగించబడుతుంది. β-Al2O3 అనేది ఆల్కలీ లోహాలు లేదా ఆల్కలీన్ ఎర్త్ లోహాలు కలిగిన అల్యూమినేట్. దీని రసాయన కూర్పును RO·6Al2O3 మరియు R2O·11Al2O3 ద్వారా అంచనా వేయవచ్చు, షట్కోణ జాలక, సాంద్రత 3.30~3.63g/cm3, 1400~1500 ఇది ℃ వద్ద కుళ్ళిపోవటం ప్రారంభిస్తుంది మరియు α-Al2 వద్ద 3కి రూపాంతరం చెందుతుంది. α-Al1600O2 అనేది అధిక-ఉష్ణోగ్రత రూపం, ద్రవీభవన స్థానం వలె స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత మరియు 3~3.96g/cm4.01 సాంద్రత, ఇది అశుద్ధ కంటెంట్‌కు సంబంధించినది. యూనిట్ సెల్ అనేది ఒక పదునైన ప్రిజం, ఇది ప్రకృతిలో సహజమైన కొరండం, రూబీ మరియు నీలమణి రూపంలో ఉంటుంది. α-Al3O2 కాంపాక్ట్ నిర్మాణం, తక్కువ కార్యాచరణ, మంచి విద్యుత్ లక్షణాలు మరియు అద్భుతమైన మెకానికల్ లక్షణాలను కలిగి ఉంది. మొహ్స్ కాఠిన్యం 3. α-Al9O2 షట్కోణ స్ఫటిక వ్యవస్థకు చెందినది, కొరండం నిర్మాణం, a=3, c=4.76.

Al2O3 అధిక యాంత్రిక బలాన్ని కలిగి ఉంది. స్వచ్ఛమైన Al2O3 కూర్పు, అధిక బలం. మెకానికల్ బలం పరికరం పింగాణీ మరియు ఇతర యాంత్రిక భాగాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. Al2O3 యొక్క రెసిస్టివిటీ ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేషన్ పనితీరు బాగుంది, గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద రెసిస్టివిటీ 1015Ω·cm, మరియు విద్యుద్వాహక బలం 15kV/mm. దాని ఇన్సులేషన్ మరియు బలాన్ని ఉపయోగించి, దీనిని సబ్‌స్ట్రేట్‌లు, సాకెట్లు, స్పార్క్ ప్లగ్‌లు, సర్క్యూట్ షెల్‌లు మొదలైనవిగా తయారు చేయవచ్చు. Al2O3 అధిక కాఠిన్యం, మోహ్‌స్ కాఠిన్యం 9 మరియు అద్భుతమైన దుస్తులు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది సాధనాలు, గ్రౌండింగ్ వీల్స్ తయారీకి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. అబ్రాసివ్స్, డ్రాయింగ్ డైస్, బేరింగ్స్, బేరింగ్ పొదలు మరియు కృత్రిమ రత్నాలు. Al2O3 అధిక ద్రవీభవన స్థానం మరియు తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. ఇది 2050°C ద్రవీభవన స్థానం కలిగి ఉంటుంది. ఇది Be, Sr, Ni, Al, V, Ti, Mn, Fe, CO మరియు సోడియం హైడ్రాక్సైడ్, గాజు మరియు స్లాగ్ వంటి కరిగిన లోహాల కోతకు మంచి ప్రతిఘటనను కలిగి ఉంటుంది. ఇది కూడా అధిక నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది; ఇది జడ వాతావరణంలో Si, P, Sb, Biతో సంకర్షణ చెందదు, కాబట్టి దీనిని వక్రీభవన పదార్థాలు, ఫర్నేస్ ట్యూబ్‌లు, గాజు డ్రాయింగ్ క్రూసిబుల్స్, బోలు బంతులు, ఫైబర్‌లు మరియు థర్మోకపుల్ ప్రొటెక్టివ్ కవర్‌లు మొదలైనవిగా ఉపయోగించవచ్చు.

Al2O3 అద్భుతమైన రసాయన స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంది. అనేక సంక్లిష్ట సల్ఫైడ్‌లు, ఫాస్ఫైడ్‌లు, ఆర్సెనైడ్‌లు, క్లోరైడ్‌లు, నైట్రైడ్‌లు, బ్రోమైడ్‌లు, అయోడైడ్‌లు, డ్రై ఫ్లోరైడ్‌లు, సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్, హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్, నైట్రిక్ యాసిడ్ మరియు హైడ్రోఫ్లోరిక్ యాసిడ్‌లు Al2O3తో సంకర్షణ చెందవు. అందువల్ల, దీనిని స్వచ్ఛమైన మెటల్ మరియు సింగిల్ క్రిస్టల్ గ్రోసిబుల్స్, హ్యూమన్ జాయింట్లు, కృత్రిమ ఎముకలు మొదలైనవాటిగా తయారు చేయవచ్చు. Al2O3 ఆప్టికల్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు Na ఆవిరి దీపం ట్యూబ్‌లు, మైక్రోవేవ్ ఫెయిరింగ్‌లు, ఇన్‌ఫ్రారెడ్ విండోస్ మరియు లేజర్‌లను తయారు చేయడానికి కాంతి-ప్రసార పదార్థాలుగా తయారు చేయవచ్చు. డోలనం భాగాలు. Al2O3 యొక్క అయానిక్ వాహకత సౌర ఘటాలు మరియు నిల్వ బ్యాటరీల కోసం ఒక పదార్థంగా ఉపయోగించబడుతుంది. Al2O3 సాధారణంగా సిరామిక్ ఉపరితల మెటలైజేషన్ టెక్నాలజీలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.

అల్యూమినా-ఆధారిత ఫ్యూజ్డ్ కొరండం యొక్క ప్రధాన స్ఫటికాకార దశ 1.0-1.5mm పరిమాణం మరియు ఇంటర్‌లేస్డ్ స్ఫటికాలతో కూడిన కొరండం దశ. మిగిలినవి రూటిల్, అల్యూమినా మరియు అల్యూమినియం టైటనేట్ యొక్క ట్రేస్ మొత్తాలు మరియు కొరండం దశ లోపల లేదా క్రిస్టల్ దశల మధ్య ఉన్నాయి. గాజు దశ యొక్క చిన్న మొత్తం. చైనాలో, పదేళ్లకు పైగా అలుపెరగని ప్రయత్నాల తర్వాత, బాక్సైట్ ఆధారిత ఫ్యూజ్డ్ కొరండం యొక్క కరిగించే ప్రక్రియ 110,000 టన్నుల కంటే ఎక్కువ వార్షిక ఉత్పత్తి సామర్థ్యంతో గొప్ప పురోగతి సాధించింది. బాక్సైట్ ఆధారిత ఫ్యూజ్డ్ కొరండం వివిధ కాల్చిన ఇటుకలు మరియు ఆకారం లేని వక్రీభవన పదార్థాలకు ముడి పదార్థంగా విజయవంతంగా ఉపయోగించబడింది. ఉదాహరణకు, ఇది బ్లాస్ట్ ఫర్నేస్ కాస్టబుల్స్‌లో దట్టమైన కొరండంను పాక్షికంగా భర్తీ చేయగలదు మరియు తక్కువ క్రీప్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి మాతృక పదార్థంగా మరియు గ్రాన్యులర్ మెటీరియల్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇతర Al2O3-SiO2 రిఫ్రాక్టరీలలో తెల్లని కొరండం స్థానంలో అధిక-పనితీరు గల ఉత్పత్తులను తయారు చేసేందుకు అధిక అల్యూమినా ఇటుకలను ఉపయోగిస్తారు.

బ్రౌన్ కొరండం కరిగించడం అనేది ఇనుము, సిలికాన్, టైటానియం మొదలైన వాటి కంటే అల్యూమినియం ఆక్సిజన్‌తో ఎక్కువ అనుబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది అనే ప్రాథమిక సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. తగ్గించే ఏజెంట్ మొత్తాన్ని నియంత్రించడం ద్వారా, బాక్సైట్‌లోని ప్రధాన మలినాలను తగ్గించడం ద్వారా తగ్గించబడుతుంది మరియు తగ్గిన మలినాలు ఏర్పడతాయి. ఫెర్రోసిలికాన్ మిశ్రమాలు. 2% కంటే ఎక్కువ ఆల్3O94.5 కంటెంట్ మరియు అవసరాలకు అనుగుణంగా క్రిస్టల్ నాణ్యతతో బ్రౌన్ కొరండంను పొందేందుకు ఇది కొరండం మెల్ట్ నుండి వేరు చేయబడింది. Fe2O3 ఫెర్రోసిలికాన్ మిశ్రమాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి తగ్గించబడుతుంది మరియు కరిగించే ప్రక్రియలో తీసివేయబడుతుంది, అయితే ఐరన్ ఆక్సైడ్ మరియు అల్యూమినా ఉత్పత్తి చేయబడిన స్పినెల్ యొక్క చిన్న మొత్తంలో ఇప్పటికీ ఉత్పత్తిలో మిగిలిపోయింది. కరిగించే ప్రక్రియలో TiO2 పాక్షికంగా ఫెర్రోసిలికాన్ మిశ్రమంలోకి తగ్గించబడుతుంది మరియు బ్రౌన్ కొరండం యొక్క రంగులో ప్రధాన కారకం అయిన బ్రౌన్ కొరండంలో దాని గణనీయమైన భాగం ఉంటుంది. కరిగించే ప్రక్రియలో CaO మరియు MgO తగ్గించడం కష్టం, మరియు ముడి పదార్థాలలో చాలా CaO మరియు MgO ఇప్పటికీ ఉత్పత్తిలో ఉన్నాయి. Na2O మరియు K2O కరిగించే ప్రక్రియలో అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద అస్థిరతను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, వాటిని తగ్గించలేము మరియు బ్రౌన్ కొరండంలో ఉంటాయి, ఇది నాణ్యతపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.

బ్రౌన్ కొరండం

బ్రౌన్ కొరండం యొక్క ముడి పదార్థం α-అల్యూమినా క్రిస్టల్ గ్రెయిన్స్ మరియు కొద్ది మొత్తంలో గ్లాస్ ఫేజ్‌తో కూడి ఉంటుంది, α-అల్యూమినా స్ఫటికాలు Ti2O3ని కలిగి ఉన్న Al2O3 ఘన ద్రావణంతో కూడి ఉంటాయి మరియు గ్లాస్ ఫేజ్ ఎక్కువగా టైటానియం డయాక్సైడ్ మరియు సిలికాన్ డయాక్సైడ్ మరియు ఇతర వాటితో కూడి ఉంటుంది. ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ ఫర్నేస్‌లో ఉన్న ట్రేస్ ఆక్సీకరణ. 物组合。 మెటీరియల్ కూర్పు. ఈ ఆక్సైడ్లు గాజు దశను కలిగి ఉంటాయి మరియు అల్యూమినా ధాన్యాల క్రిస్టల్ నిర్మాణంలో అవి తక్కువ ద్రావణీయతను కలిగి ఉంటాయి. Ti2O3 అల్యూమినా ధాన్యాలలో Ti కరిగిపోయే ఏకైక ఆక్సైడ్. TiO2 అనేది Ti యొక్క థర్మోడైనమిక్‌గా స్థిరమైన ఆక్సైడ్. బ్రౌన్ కొరండం యొక్క కరిగించడం మరియు తగ్గింపు సమయంలో, TiO2 యొక్క భాగం టైటానియం యొక్క ఉప-ఆక్సీకరణకు తగ్గించబడుతుంది. (Ti2O3), 1000℃ పైన, ఆక్సిజన్ Ga-అల్యూమినా ధాన్యాలలోకి వ్యాపిస్తుంది, Ti2O3ని మరింత స్థిరమైన TiO2గా ఆక్సీకరణం చేసి, ఆపై దానిని α-అల్యూమినా ధాన్యాలలో చుట్టవచ్చు, కాబట్టి టైటానియం డయాక్సైడ్‌లో ఎక్కువ భాగం α-అల్యూమినా అనేది క్రిస్టల్ యొక్క ఘన పరిష్కారం. ధాన్యాలు ఉన్నాయి.

బ్రౌన్ కొరండమ్‌లోని అధిక TiO2 గాజు దశలో ఉండకూడదు, అయితే అల్యూమినాతో చర్య జరిపి అల్యూమినియం టైటనేట్ (TiO2·Al2O3) ఏర్పడుతుంది. అల్యూమినియం టైటనేట్ అనేది α-అల్యూమినా గ్రెయిన్స్ మరియు గ్లాస్ ఫేజ్ మధ్య ఇంటర్‌ఫేస్‌లో మూడవ దశ; TiO2 క్రిస్టల్ న్యూక్లియైల పెరుగుదలతో బ్రౌన్ కొరండం యొక్క దృఢత్వం పెరుగుతుంది. TiO2 దశ α-అల్యూమినా క్రిస్టల్ గ్రెయిన్స్‌లో ఏకరీతిగా చెదరగొట్టబడి α-అల్యూమినా కణాలను పటిష్టం చేస్తుంది. బ్రౌన్ కొరండం ఘన ద్రావణం Ti2O3 బ్రౌన్ కొరండం నీలం రంగులో కనిపించేలా చేస్తుంది.

Ti2O3 అల్యూమినా ధాన్యాలలో Ti కరిగిపోయే ఏకైక ఆక్సైడ్. TiO2 అనేది Ti యొక్క థర్మోడైనమిక్‌గా స్థిరమైన ఆక్సైడ్. బ్రౌన్ కొరండం యొక్క కరిగించడం మరియు తగ్గింపు సమయంలో, TiO2 యొక్క భాగం టైటానియం యొక్క ఉప-ఆక్సీకరణకు తగ్గించబడుతుంది. (Ti2O3), 1000℃ పైన, ఆక్సిజన్ Ga-అల్యూమినా ధాన్యాలలోకి వ్యాపిస్తుంది, Ti2O3ని మరింత స్థిరమైన TiO2గా ఆక్సీకరణం చేసి, ఆపై దానిని α-అల్యూమినా ధాన్యాలలో చుట్టవచ్చు, కాబట్టి టైటానియం డయాక్సైడ్‌లో ఎక్కువ భాగం α-అల్యూమినా అనేది క్రిస్టల్ యొక్క ఘన పరిష్కారం. ధాన్యాలు ఉన్నాయి. బ్రౌన్ కొరండమ్‌లోని అధిక TiO2 గాజు దశలో ఉండకూడదు, అయితే అల్యూమినాతో చర్య జరిపి అల్యూమినియం టైటనేట్ (TiO2·Al2O3) ఏర్పడుతుంది. అల్యూమినియం టైటనేట్ అనేది α-అల్యూమినా గ్రెయిన్స్ మరియు గ్లాస్ ఫేజ్ మధ్య ఇంటర్‌ఫేస్‌లో మూడవ దశ; TiO2 క్రిస్టల్ న్యూక్లియైల పెరుగుదలతో బ్రౌన్ కొరండం యొక్క దృఢత్వం పెరుగుతుంది. TiO2 దశ α-అల్యూమినా క్రిస్టల్ గ్రెయిన్స్‌లో ఏకరీతిగా చెదరగొట్టబడి α-అల్యూమినా కణాలను పటిష్టం చేస్తుంది. బ్రౌన్ కొరండం ఘన ద్రావణం Ti2O3 బ్రౌన్ కొరండం నీలం రంగులో కనిపించేలా చేస్తుంది.