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剛玉的主要成分是什么 剛玉的物理性質和化學性質簡介

本文章由注冊用戶 時代工業園 上傳提供 2025-01-23 評論 0
摘要:剛玉是一種硬度較高的天然礦物,在工業領域,剛玉是鋁礬土為主要原料經礦業爐煉出的人造材料,不管是天然剛玉還是人造剛玉,其主要成分都是氧化鋁,并含有少量鉻、鈦、鐵、錳等成分,不同成分導致剛玉的顏色有所不同,可分為白剛玉、棕剛玉、紅剛玉等。下面一起來看看剛玉的主要成分是什么以及剛玉的物理性質和化學性質簡介吧。

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

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