一、剛玉是什么意思
剛玉是一種氧化物礦(kuang)物,產于變質巖(yan)的(de)接觸面(mian)(硅卡巖(yan)等(deng))麻粒巖(yan)和其沖積層(ceng),具(ju)有硬度(du)大(da)、熔點高、耐侵蝕(shi)等(deng)特性,以復(fu)相材料的(de)形式廣泛應用于工(gong)業各個(ge)領域,也具(ju)有一定的(de)觀賞價值。
剛(gang)玉這(zhe)一名稱(cheng)源于印度(du),系礦(kuang)物學名稱(cheng),其硬度(du)僅(jin)次于金剛(gang)石,主(zhu)要用(yong)于高級研磨材(cai)料,手(shou)表和(he)精密(mi)機(ji)械的軸(zhou)承材(cai)料,工(gong)業(ye)領域常用(yong)的剛(gang)玉一般是(shi)人(ren)造(zao)(zao)剛(gang)玉,是(shi)鋁礬土為主(zhu)要原料經礦(kuang)業(ye)爐煉出的人(ren)造(zao)(zao)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的才能(neng)稱之為剛(gang)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)桶狀(zhuang)、柱狀(zhuang)、錐狀(zhuang)和板狀(zhuang),質地(di)堅硬,面(mian)上常(chang)有斜條紋。純(chun)凈的剛(gang)玉(yu)是(shi)無色(se)或灰(hui)色(se)、黃灰(hui)色(se),因(yin)含(han)有不(bu)同(tong)的微(wei)量元(yuan)(yuan)素而呈(cheng)現不(bu)同(tong)顏色(se),如(ru)含(han)鐵(tie)元(yuan)(yuan)素者呈(cheng)黑色(se),含(han)鉻(ge)元(yuan)(yuan)素者呈(cheng)紅(hong)色(se),含(han)鈦元(yuan)(yuan)素呈(cheng)藍色(se),含(han)釩元(yuan)(yuan)素和鉻(ge)元(yuan)(yuan)素者呈(cheng)紫色(se),含(han)鐵(tie)元(yuan)(yuan)素和鉻(ge)元(yuan)(yuan)素者呈(cheng)綠色(se)。玻(bo)璃光(guang)(guang)澤。無解(jie)理;常(chang)因(yin)聚片雙晶或細微(wei)包(bao)體(ti)產生{0001}或{1011}的裂開。在(zai)長短波紫外(wai)線(xian)下發紅(hong)色(se)熒光(guang)(guang),含(han)Fe高者熒光(guang)(guang)較弱。含(han)Cr呈(cheng)粉色(se)熒光(guang)(guang)或橙黃色(se)熒光(guang)(guang)。在(zai)室溫下還是(shi)在(zai)高溫下的空氣里(li)都較為穩定的。
剛(gang)玉(yu)正交偏光(guang)間干(gan)涉(she)色類似石英的干(gan)涉(she)色,但(dan)由于硬(ying)度(du)大(da),其(qi)厚度(du)常(chang)較(jiao)同(tong)一薄片(pian)其(qi)他礦(kuang)物的厚度(du)略大(da)一些,故干(gan)涉(she)色常(chang)不止于一級白色,有(you)時(shi)可達二級。柱狀切(qie)面(mian)具平(ping)(ping)行(xing)消光(guang)和(he)負延長(chang)符號。但(dan)必須(xu)注意,對于板狀習性的剛(gang)玉(yu),當薄片(pian)垂(chui)直板面(mian)切(qie)制時(shi),這種切(qie)面(mian)的延長(chang)符號剛(gang)好相反(fan),而(er)是(shi)延長(chang)方向與慢(man)光(guang)平(ping)(ping)行(xing)。往往能見到平(ping)(ping)行(xing){1011}的聚片(pian)雙(shuang)晶(jing)。一軸(zhou)晶(jing)負光(guang)性,但(dan)有(you)時(shi)表現為二軸(zhou)晶(jing),光(guang)軸(zhou)角一般不大(da)(最(zui)大(da)值(zhi)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(shou)溫(wen)(wen)度(du)的(de)影(ying)響,以(yi)60%氫氧(yang)化(hua)鈉溶液、反應時間為(wei)6小時為(wei)例(li),當溫(wen)(wen)度(du)升(sheng)高從180℃升(sheng)高至(zhi)200℃,剛玉溶解速率增(zeng)加(jia)12.5%,而隨著反應溫(wen)(wen)度(du)從200℃增(zeng)加(jia)到220℃,溶解速率增(zeng)加(jia)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。