一、剛玉是什么意思
剛玉是一(yi)種氧化物(wu)礦(kuang)物(wu),產于變質巖的接觸面(硅卡巖等)麻(ma)粒(li)巖和其(qi)沖(chong)積層,具有硬度大、熔點高、耐侵蝕等特(te)性,以復相(xiang)材料的形式廣(guang)泛應(ying)用(yong)于工(gong)業各個領域,也具有一(yi)定的觀賞價值。
剛玉這一名稱(cheng)源(yuan)于印(yin)度,系(xi)礦物學名稱(cheng),其硬度僅次于金剛石,主要(yao)用于高級研磨(mo)材料(liao),手表和精(jing)密機(ji)械的軸承材料(liao),工業領域(yu)常用的剛玉一般是(shi)人(ren)造(zao)剛玉,是(shi)鋁礬土為主要(yao)原料(liao)經礦業爐(lu)煉出(chu)的人(ren)造(zao)材料(liao)。
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(neng)稱之為剛玉)。
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)玉呈(cheng)(cheng)桶狀、柱狀、錐狀和板狀,質地堅(jian)硬,面上常有斜條紋(wen)。純凈的(de)剛(gang)玉是無色(se)(se)(se)(se)(se)或灰色(se)(se)(se)(se)(se)、黃灰色(se)(se)(se)(se)(se),因(yin)含(han)有不同(tong)的(de)微量(liang)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)而呈(cheng)(cheng)現(xian)不同(tong)顏色(se)(se)(se)(se)(se),如含(han)鐵元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)者呈(cheng)(cheng)黑色(se)(se)(se)(se)(se),含(han)鉻元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)者呈(cheng)(cheng)紅色(se)(se)(se)(se)(se),含(han)鈦(tai)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)呈(cheng)(cheng)藍(lan)色(se)(se)(se)(se)(se),含(han)釩元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)和鉻元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)者呈(cheng)(cheng)紫色(se)(se)(se)(se)(se),含(han)鐵元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)和鉻元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)者呈(cheng)(cheng)綠色(se)(se)(se)(se)(se)。玻璃光(guang)澤(ze)。無解(jie)理(li);常因(yin)聚片雙晶(jing)或細(xi)微包體產(chan)生{0001}或{1011}的(de)裂開。在長(chang)短(duan)波紫外線(xian)下(xia)發紅色(se)(se)(se)(se)(se)熒(ying)光(guang),含(han)Fe高者熒(ying)光(guang)較(jiao)弱。含(han)Cr呈(cheng)(cheng)粉色(se)(se)(se)(se)(se)熒(ying)光(guang)或橙黃色(se)(se)(se)(se)(se)熒(ying)光(guang)。在室溫(wen)下(xia)還(huan)是在高溫(wen)下(xia)的(de)空(kong)氣里都較(jiao)為穩定(ding)的(de)。
剛(gang)玉(yu)正(zheng)交偏光間干涉(she)(she)色類似石英的(de)(de)(de)(de)干涉(she)(she)色,但由于(yu)硬度(du)大,其厚(hou)度(du)常(chang)較同(tong)一薄片其他礦物的(de)(de)(de)(de)厚(hou)度(du)略(lve)大一些(xie),故干涉(she)(she)色常(chang)不(bu)止于(yu)一級白色,有時可(ke)達(da)二級。柱(zhu)狀(zhuang)切(qie)面具平(ping)行(xing)(xing)消光和負延(yan)長(chang)(chang)符號。但必須注意(yi),對于(yu)板(ban)狀(zhuang)習(xi)性的(de)(de)(de)(de)剛(gang)玉(yu),當薄片垂直板(ban)面切(qie)制時,這種(zhong)切(qie)面的(de)(de)(de)(de)延(yan)長(chang)(chang)符號剛(gang)好相(xiang)反(fan),而(er)是延(yan)長(chang)(chang)方向與慢光平(ping)行(xing)(xing)。往(wang)往(wang)能見到(dao)平(ping)行(xing)(xing){1011}的(de)(de)(de)(de)聚片雙晶(jing)。一軸(zhou)晶(jing)負光性,但有時表(biao)現為二軸(zhou)晶(jing),光軸(zhou)角一般(ban)不(bu)大(最大值可(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(du)的影響,以60%氫氧化(hua)鈉溶液、反應(ying)時(shi)(shi)間(jian)為(wei)6小(xiao)時(shi)(shi)為(wei)例,當溫度(du)升高從180℃升高至200℃,剛玉溶解速(su)(su)率增(zeng)加(jia)12.5%,而隨(sui)著反應(ying)溫度(du)從200℃增(zeng)加(jia)到220℃,溶解速(su)(su)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。