一、剛玉是什么意思
剛玉是(shi)一種氧(yang)化物礦物,產于變質巖的接觸(chu)面(硅卡巖等(deng))麻粒巖和(he)其沖積層(ceng),具有硬(ying)度大、熔(rong)點高、耐(nai)侵蝕(shi)等(deng)特性,以復相材料的形式廣泛應用于工(gong)業各個領域,也(ye)具有一定的觀賞價值。
剛(gang)玉(yu)(yu)這一名稱源于印(yin)度,系礦物(wu)學名稱,其硬度僅次(ci)于金剛(gang)石,主(zhu)要用(yong)于高(gao)級研(yan)磨材(cai)料,手表和精(jing)密機(ji)械的軸承材(cai)料,工業領(ling)域常(chang)用(yong)的剛(gang)玉(yu)(yu)一般是人造剛(gang)玉(yu)(yu),是鋁(lv)礬(fan)土為主(zhu)要原料經(jing)礦業爐煉(lian)出的人造材(cai)料。
二、剛玉的主要成分是什么
剛玉的主要成分是氧化鋁(Al2O3),氧化鋁有許多同質異晶體,常見的主要有3種晶型,即γ-Al2O3、β-Al2O3(嚴格來說不同質異晶體)、α-Al2O3,我們所說的剛玉,指的是α-Al2O3(目前所用到的剛玉,不管是天然的還是得人造的,一般不會是純物質,根據來源不同,工藝不同及需要不同會有其他雜質摻雜,但主晶型應當為α-Al2O3的(de)才能稱(cheng)之為剛玉)。
一般來說,剛玉中鋁元素的質量分數53.2%,氧元素的質量分數46.8%,并含有Cr3+、Ti4+、Fe3+、Fe2+、Mn2+、V3+等,它們以等價或異價類質同象代替Al3+。
三、剛玉的物理性質和化學性質簡介
1、剛玉的物理性質
剛(gang)玉(yu)呈(cheng)(cheng)桶狀、柱狀、錐狀和板狀,質地堅硬,面上(shang)常(chang)有斜條(tiao)紋。純凈的(de)剛(gang)玉(yu)是無(wu)色(se)(se)或(huo)灰色(se)(se)、黃(huang)灰色(se)(se),因(yin)含(han)(han)有不同的(de)微量元(yuan)素(su)(su)而呈(cheng)(cheng)現不同顏色(se)(se),如含(han)(han)鐵(tie)元(yuan)素(su)(su)者呈(cheng)(cheng)黑色(se)(se),含(han)(han)鉻(ge)元(yuan)素(su)(su)者呈(cheng)(cheng)紅(hong)(hong)色(se)(se),含(han)(han)鈦元(yuan)素(su)(su)呈(cheng)(cheng)藍色(se)(se),含(han)(han)釩元(yuan)素(su)(su)和鉻(ge)元(yuan)素(su)(su)者呈(cheng)(cheng)紫色(se)(se),含(han)(han)鐵(tie)元(yuan)素(su)(su)和鉻(ge)元(yuan)素(su)(su)者呈(cheng)(cheng)綠色(se)(se)。玻璃(li)光(guang)澤。無(wu)解理(li);常(chang)因(yin)聚(ju)片(pian)雙晶或(huo)細(xi)微包體(ti)產生{0001}或(huo){1011}的(de)裂開(kai)。在(zai)長短(duan)波紫外(wai)線下(xia)發紅(hong)(hong)色(se)(se)熒(ying)光(guang),含(han)(han)Fe高(gao)者熒(ying)光(guang)較(jiao)弱。含(han)(han)Cr呈(cheng)(cheng)粉色(se)(se)熒(ying)光(guang)或(huo)橙黃(huang)色(se)(se)熒(ying)光(guang)。在(zai)室(shi)溫(wen)下(xia)還是在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)的(de)空氣里都(dou)較(jiao)為穩定的(de)。
剛(gang)玉正(zheng)交(jiao)偏(pian)光(guang)(guang)間干(gan)涉色(se)類似石英的(de)(de)干(gan)涉色(se),但(dan)由(you)于(yu)硬(ying)度(du)大,其厚度(du)常較(jiao)同一(yi)(yi)薄(bo)片(pian)其他礦物的(de)(de)厚度(du)略大一(yi)(yi)些,故(gu)干(gan)涉色(se)常不(bu)止于(yu)一(yi)(yi)級(ji)白色(se),有時(shi)(shi)可達二(er)級(ji)。柱(zhu)狀切(qie)面(mian)具(ju)平(ping)行(xing)消光(guang)(guang)和負延(yan)長(chang)符號。但(dan)必須注意,對于(yu)板狀習性的(de)(de)剛(gang)玉,當薄(bo)片(pian)垂(chui)直板面(mian)切(qie)制時(shi)(shi),這種(zhong)切(qie)面(mian)的(de)(de)延(yan)長(chang)符號剛(gang)好相反,而是延(yan)長(chang)方向與慢光(guang)(guang)平(ping)行(xing)。往往能見到平(ping)行(xing){1011}的(de)(de)聚片(pian)雙(shuang)晶。一(yi)(yi)軸(zhou)晶負光(guang)(guang)性,但(dan)有時(shi)(shi)表現為二(er)軸(zhou)晶,光(guang)(guang)軸(zhou)角一(yi)(yi)般不(bu)大(最大值可達58°)。
2、剛玉的化學性質
(1)與酸堿反應
剛玉耐酸耐堿,但在高壓條件、濃堿溶液可能發生:Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4,且反應受溫(wen)度的影響,以60%氫(qing)氧(yang)化鈉溶(rong)液(ye)、反應時(shi)(shi)間為6小時(shi)(shi)為例,當溫(wen)度升(sheng)高從180℃升(sheng)高至200℃,剛玉溶(rong)解速率增(zeng)加12.5%,而(er)隨著反應溫(wen)度從200℃增(zeng)加到220℃,溶(rong)解速率增(zeng)加46%。
(2)與金屬反應
剛玉在常溫下一般不會與金屬發生化學反應,如在低于65GPa的壓力和低于2000K的溫度下,剛玉和鐵不會發生反應。但在高于此壓力和溫度下,其與鐵能發生一種反應:(2+3x)Fe+xAl2O3==2FeAlx+3xFeO,其中x從0.02-0.03到0.25變化。?此外,鈦在磨削高溫下與剛玉起反應,主要反應方程式Ti+Al2O3+O2==Al2TiO5。