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氧化鋁、剛玉和藍寶石有什麼區別?
氧化鋁、剛玉和藍寶石有什麼區別?
氧化鋁有很多種化身。 很多朋友在聽到“氧化鋁”、“剛玉”、“紅寶石”、“藍寶石”等名詞時,分不清這些區別,常常感到迷茫。 當然,這種情況也與目前對多個品種氧化鋁缺乏統一標準有關。 為了區分它們,作者會為您整合一些信息,以幫助您識別這些術語。
1.氧化鋁
氧化鋁俗稱鋁土礦,密度3.9-4.0g/cm3,熔點2050℃,沸點2980℃,不溶於水。 工業上可從鋁土礦中提取氧化鋁。 . 在這些 Al2O3 變體中,只有 α-Al2O3 是穩定的,其他晶型不穩定。 隨著溫度升高,這些過渡晶型最終會轉變成α-Al2O3。
在α-氧化鋁的晶格中,氧離子緊密排列成六邊形,Al3+對稱分佈在被氧離子包圍的八面體配體的中心。 晶格能很大,所以熔點和沸點都很高。 α-氧化鋁不溶於水和酸。 工業上又稱氧化鋁,是製備金屬鋁的基本原料。 此外,還可用於製備各種耐火材料、研磨材料、集成電路基板等。 此外,高純度α-氧化鋁也是生產人造剛玉、人造紅寶石和藍寶石的原料。
γ型氧化鋁是由氫氧化鋁在500-600℃的溫度下脫水製得,工業上也稱為活性氧化鋁。 在其結構上,氧離子在垂直平面上近似密集排列,Al3+不規則地分佈在被氧離子包圍的八面體和四面體空隙中。 工業上可用作催化劑、催化劑載體、吸附劑、乾燥劑等。 對此樣品感興趣的可以瀏覽“活性氧化鋁的製備與應用”一文。
簡而言之:氧化鋁可以認為是由Al2O3(含有某些雜質,通常不純)組成的物質。 這類物質具有不同的晶體結構、不同的產品純度、不同的形態,代表不同的產品。 ,用於不同領域。
高鋁球-主要成分是氧化鋁
2、剛玉和人造剛玉
天然存在的α型氧化鋁晶體稱為剛玉,由於雜質不同,常呈現不同的顏色。 剛玉一般呈藍灰色或黃灰色,具有玻璃或金剛石光澤,密度3.9-4.1g/cm3,硬度8.8,僅次於金剛石和碳化矽,耐高溫。
天然黃剛玉
自然界中的天然剛玉主要有三類:a. 優質剛玉,俗稱寶石:藍寶石含鈦,紅寶石含鉻等; b 普通剛玉:黑色或棕紅色; c金剛砂:可分為祖母綠金剛砂和褐鐵礦金剛砂,是一種硬度較低的骨料晶體。 上述三種天然剛玉中,第一種主要用於首飾,後兩種可作磨料,製成砂輪、油石、砂紙、砂布或粉、研磨膏等。
由於天然剛玉產量緊缺,工業上使用的剛玉多為人造剛玉,而非天然剛玉產品。
工業氧化鋁是一種疏鬆的結晶粉末,具有多孔鬆散的結構,不利於Al2O3晶體相互接觸,不利於燒結。 通常經過煅燒或熔融再結晶後,γ-Al2O3變成α-Al2O3(剛玉)進行燒結和緻密化。 剛玉按生產方法分為輕燒(1350~1550℃)剛玉(又稱輕燒α-Al2O3)、燒結(1750~1950℃)剛玉和電熔剛玉。
人造剛玉-白剛玉砂
簡而言之:習慣上稱α晶氧化鋁為剛玉。 無論是天然剛玉還是人造剛玉,剛玉的主要構成材料都是氧化鋁,其主要晶相是α-氧化鋁。
3. 寶石級剛玉和人造紅寶石、藍寶石
混有少量不同氧化物雜質的優質剛玉就是著名的紅寶石和藍寶石,是製作貴重首飾的材料,其顆粒可用於製作精密儀器和手錶的軸承。
藍寶石
目前,紅藍寶石的合成有火焰熔煉法(firemelt method)、熔劑法、水熱法等。 其中,水熱法技術條件高、難度大,但
目前,紅藍寶石的合成有火焰熔煉法(firemelt method)、熔劑法、水熱法等。 其中,水熱法技術條件高,技術條件苛刻。 然而,寶石晶體的生長與天然寶石晶體最為相似。 可以是最假的,真假難辨。 這種方法生長的寶石晶體包括祖母綠、水晶、紅寶石等。
人造紅和藍寶石不僅在外觀上與天然產品相同,而且在理化和光學性能上也一樣,但價格僅為天然產品的1/3至1/20。 只有在顯微鏡下才能發現人造寶石中的微小氣泡是圓形的,而天然產品中的氣泡是扁平的。
總之:雖然氧化鋁、剛玉、紅寶石和藍寶石有不同的名稱,但它們的形狀、硬度、性質和用途也不同,但它們的主要化學化學物質是氧化鋁。 剛玉的主要晶型是α型氧化鋁。 剛玉是一種多晶α-氧化鋁材料,優質剛玉(寶石級剛玉)是氧化鋁的單晶產品。
由於作者知識有限,文章對不當表述進行了詳細說明。 也請各位業內高手指點一下,謝謝。