什麼是剛玉？

剛玉（Al2O3）原料儲量豐富，約佔地殼重量的25%。它價格低廉，並具有許多優良的特性。 Al2O3的晶體種類繁多，報導的變體有十餘種，但主要有2種，即α-Al3O2、β-Al3O2和γ-Al3OXNUMX。

板狀剛玉

γ-Al2O3為尖晶石結構，在高溫下不穩定，很少作為單一材料使用。 β-Al2O3本質上是一種含有鹼金屬或鹼土金屬的鋁酸鹽。其化學成分可近似為RO·6Al2O3和R2O·11Al2O3，六方晶格，密度3.30~3.63g/cm3，1400~1500℃開始分解，2℃轉變為α-Al3O1600。 α-Al2O3為高溫形態，穩定溫度高達熔點，密度為3.96~4.01g/cm3，與雜質含量有關。晶胞為棱柱體，在自然界中以天然剛玉、紅寶石、藍寶石的形式存在。 α-Al2O3結構緻密，活性低，電性能好，力學性能優良。莫氏硬度為9。α-Al2O3屬於六方晶系，剛玉結構，a=4.76，c=12.99。

Al2O3 具有很高的機械強度。 Al2O3成分越純，強度越高。機械強度可用於製作器件瓷器和其他機械部件。 Al2O3的電阻率高，電絕緣性能好，常溫電阻率為1015Ω·cm，介電強度為15kV/mm。利用其絕緣性和強度，可製成基板、插座、火花塞、電路殼等。Al2O3硬度高，莫氏硬度為9，耐磨性優良，廣泛用於製造工具、砂輪、磨料、拉絲模具、軸承、軸承襯套和人造寶石。 Al2O3具有高熔點和耐腐蝕性。它的熔點為2050°C。對Be、Sr、Ni、Al、V、Ti、Mn、Fe、CO和氫氧化鈉、玻璃、熔渣等熔融金屬的侵蝕具有良好的抵抗力。它還具有很高的抵抗力；在惰性氣氛中不與Si、P、Sb、Bi相互作用，可用作耐火材料、爐管、玻璃拉絲坩堝、空心球、纖維和熱電偶保護罩等。

Al2O3 具有優良的化學穩定性。許多複雜的硫化物、磷化物、砷化物、氯化物、氮化物、溴化物、碘化物、幹氟化物、硫酸、鹽酸、硝酸和氫氟酸不與Al2O3相互作用。因此，可製成純金屬和單晶生長坩堝、人體關節、人造骨骼等。Al2O3具有光學特性，可製成透光材料，製成鈉蒸氣燈管、微波整流罩、紅外窗和激光器振盪組件。 Al2O3的離子電導率被用作太陽能電池和蓄電池的材料。 Al2O3 也常用於陶瓷表面金屬化技術。

氧化鋁基電熔剛玉的主要晶相是大小為1.0-1.5mm的剛玉相，呈交錯狀。其餘為痕量的金紅石、氧化鋁和鈦酸鋁，位於剛玉相內部或晶相之間。少量玻璃相。在國內，經過十多年的不懈努力，鋁土礦基電熔剛玉冶煉工藝取得了長足的進步，年生產能力超過110,000萬噸。鋁土基電熔剛玉已成功用作各種燒成磚和不定形耐火材料的原料。例如，在高爐澆注料中可部分替代緻密剛玉，用作基體材料和粒狀材料，產生低蠕變。高鋁磚用於替代其他Al2O3-SiO2耐火材料中的白剛玉，製備高性能產品。

棕剛玉冶煉是基於鋁比鐵、矽、鈦等對氧的親和力更大的基本原理，通過控制還原劑的用量，通過還原冶煉還原鋁土礦中的主要雜質，還原後的雜質形成矽鐵合金。從剛玉熔體中分離得到結晶質量符合要求、Al2O3含量大於94.5%的棕剛玉。 Fe2O3被還原生成矽鐵合金並在冶煉過程中被去除，但產品中仍殘留少量氧化鐵和氧化鋁生成的尖晶石。 TiO2在冶煉過程中部分還原成矽鐵合金，有相當一部分殘留在棕剛玉中，是棕剛玉著色的主要因素。 CaO和MgO在冶煉過程中難以還原，原料中的大部分CaO和MgO仍存在於產品中。 Na2O和K2O雖然在冶煉過程中會在高溫下揮發，但不能還原而留在棕剛玉中，對質量影響很大。

棕剛玉

棕剛玉原料由α-氧化鋁晶粒和少量玻璃相組成，α-氧化鋁晶體由含有Ti2O3的Al2O3固溶體組成，玻璃相主要由二氧化鈦和二氧化矽等組成。電弧爐中存在的微量氧化。物組合。這些氧化物構成玻璃相，它們在氧化鋁顆粒的晶體結構中的溶解度很低。 Ti2O3 是 Ti 可以溶解在氧化鋁顆粒中的唯一氧化物。 TiO2 是 Ti 的熱力學穩定氧化物。棕剛玉在冶煉還原過程中，部分TiO2被還原為鈦的亞氧化態。 (Ti2O3)，在1000℃以上，氧氣可以擴散到Ga-氧化鋁晶粒中，將Ti2O3氧化成更穩定的TiO2然後包裹在α-氧化鋁晶粒中，所以二氧化鈦大部分是α-氧化鋁晶體的固溶體穀物存在。

棕剛玉中過量的TiO2不能留在玻璃相中，而是與氧化鋁反應生成鈦酸鋁(TiO2·Al2O3)。鈦酸鋁是α-氧化鋁晶粒與玻璃相界面的第三相；棕剛玉的韌性隨著TiO2晶核的增長而增加。均勻分散在α-氧化鋁晶粒中的TiO2相使α-氧化鋁顆粒增韌。棕剛玉固溶體Ti2O3使棕剛玉呈藍色。

棕剛玉原料由α-氧化鋁晶粒和少量玻璃相組成，α-氧化鋁晶體由含有Ti2O3的Al2O3固溶體組成，玻璃相主要由二氧化鈦和二氧化矽等組成。電弧爐中存在的微量氧化。物組合。這些氧化物構成玻璃相，它們在氧化鋁顆粒的晶體結構中的溶解度很低。

Ti2O3 是 Ti 可以溶解在氧化鋁顆粒中的唯一氧化物。 TiO2 是 Ti 的熱力學穩定氧化物。棕剛玉在冶煉還原過程中，部分TiO2被還原為鈦的亞氧化態。 (Ti2O3)，在1000℃以上，氧氣可以擴散到Ga-氧化鋁晶粒中，將Ti2O3氧化成更穩定的TiO2然後包裹在α-氧化鋁晶粒中，所以二氧化鈦大部分是α-氧化鋁晶體的固溶體穀物存在。棕剛玉中過量的TiO2不能留在玻璃相中，而是與氧化鋁反應生成鈦酸鋁(TiO2·Al2O3)。鈦酸鋁是α-氧化鋁晶粒與玻璃相界面的第三相；棕剛玉的韌性隨著TiO2晶核的增長而增加。均勻分散在α-氧化鋁晶粒中的TiO2相使α-氧化鋁顆粒增韌。棕剛玉固溶體Ti2O3使棕剛玉呈藍色。