一、剛玉是什么意思
剛(gang)玉是一種氧化(hua)物礦物,產(chan)于(yu)變(bian)質巖的(de)接觸面(硅卡巖等(deng))麻粒(li)巖和其沖(chong)積(ji)層,具(ju)有硬度大、熔點高、耐侵蝕等(deng)特(te)性,以復相材料的(de)形式廣泛應用于(yu)工業各個領域(yu),也具(ju)有一定的(de)觀賞價值。
剛(gang)玉這一(yi)名稱(cheng)源于(yu)(yu)印度(du),系礦(kuang)(kuang)物學名稱(cheng),其(qi)硬度(du)僅次于(yu)(yu)金剛(gang)石(shi),主(zhu)要(yao)用于(yu)(yu)高級研磨材(cai)料,手(shou)表和精(jing)密機(ji)械的軸承材(cai)料,工業領域(yu)常(chang)用的剛(gang)玉一(yi)般是人造剛(gang)玉,是鋁礬土為主(zhu)要(yao)原料經礦(kuang)(kuang)業爐煉出的人造材(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的才能稱之(zhi)為剛玉(yu))。
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
剛玉呈(cheng)(cheng)(cheng)桶狀、柱狀、錐狀和板狀,質(zhi)地堅硬,面上(shang)常有(you)斜條紋。純凈(jing)的(de)(de)剛玉是無色(se)(se)或灰色(se)(se)、黃灰色(se)(se),因含(han)(han)(han)有(you)不(bu)同(tong)的(de)(de)微量元(yuan)(yuan)素而呈(cheng)(cheng)(cheng)現不(bu)同(tong)顏色(se)(se),如含(han)(han)(han)鐵元(yuan)(yuan)素者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)黑色(se)(se),含(han)(han)(han)鉻元(yuan)(yuan)素者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)紅(hong)色(se)(se),含(han)(han)(han)鈦元(yuan)(yuan)素呈(cheng)(cheng)(cheng)藍(lan)色(se)(se),含(han)(han)(han)釩元(yuan)(yuan)素和鉻元(yuan)(yuan)素者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)紫(zi)色(se)(se),含(han)(han)(han)鐵元(yuan)(yuan)素和鉻元(yuan)(yuan)素者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)綠色(se)(se)。玻璃(li)光(guang)(guang)澤(ze)。無解理;常因聚片雙晶(jing)或細微包(bao)體產生{0001}或{1011}的(de)(de)裂開。在長短波紫(zi)外線下發紅(hong)色(se)(se)熒光(guang)(guang),含(han)(han)(han)Fe高(gao)者(zhe)(zhe)熒光(guang)(guang)較(jiao)弱。含(han)(han)(han)Cr呈(cheng)(cheng)(cheng)粉色(se)(se)熒光(guang)(guang)或橙黃色(se)(se)熒光(guang)(guang)。在室(shi)溫(wen)下還(huan)是在高(gao)溫(wen)下的(de)(de)空(kong)氣(qi)里(li)都較(jiao)為穩定的(de)(de)。
剛(gang)(gang)玉正交偏光間干涉(she)(she)色(se)類似石英的(de)干涉(she)(she)色(se),但(dan)(dan)由于(yu)硬度(du)大(da),其厚度(du)常較(jiao)同一薄片(pian)其他礦物的(de)厚度(du)略大(da)一些,故干涉(she)(she)色(se)常不(bu)(bu)止于(yu)一級白色(se),有時可(ke)(ke)達(da)二(er)級。柱狀切(qie)面具平行消(xiao)光和負延長符號。但(dan)(dan)必須注意,對于(yu)板狀習性(xing)的(de)剛(gang)(gang)玉,當薄片(pian)垂直(zhi)板面切(qie)制時,這種切(qie)面的(de)延長符號剛(gang)(gang)好相反,而是延長方(fang)向(xiang)與慢光平行。往往能見到平行{1011}的(de)聚片(pian)雙晶(jing)。一軸晶(jing)負光性(xing),但(dan)(dan)有時表現為二(er)軸晶(jing),光軸角一般不(bu)(bu)大(da)(最大(da)值(zhi)可(ke)(ke)達(da)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(ying)受溫度的影響(xiang),以60%氫氧(yang)化鈉溶液、反應(ying)時間為6小(xiao)時為例,當溫度升(sheng)高從(cong)180℃升(sheng)高至200℃,剛玉(yu)溶解(jie)速率增加(jia)12.5%,而隨著反應(ying)溫度從(cong)200℃增加(jia)到220℃,溶解(jie)速率增加(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。