一、剛玉是什么意思
剛玉是一種氧化物礦物,產于變質巖的(de)接觸(chu)面(硅卡巖等)麻(ma)粒巖和其沖積層(ceng),具(ju)有(you)硬度大、熔點高、耐侵蝕等特性,以復相材料的(de)形式廣泛應(ying)用于工業各個領域,也具(ju)有(you)一定的(de)觀賞價值。
剛玉這一名稱源于(yu)(yu)印度(du),系礦物學名稱,其(qi)硬度(du)僅次(ci)于(yu)(yu)金(jin)剛石,主要用于(yu)(yu)高級(ji)研磨材(cai)料(liao),手表和精密機械(xie)的(de)軸承材(cai)料(liao),工業領域(yu)常用的(de)剛玉一般(ban)是(shi)人造剛玉,是(shi)鋁礬(fan)土為主要原(yuan)料(liao)經(jing)礦業爐(lu)煉出的(de)人造材(cai)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的才能稱之為剛玉)。
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)(cheng)桶狀、柱狀、錐狀和(he)(he)板狀,質地(di)堅硬,面上常有斜(xie)條紋。純凈的(de)剛(gang)玉是無(wu)色(se)或灰(hui)色(se)、黃(huang)灰(hui)色(se),因含(han)(han)(han)有不同的(de)微量元素(su)而呈(cheng)(cheng)(cheng)現不同顏色(se),如含(han)(han)(han)鐵元素(su)者(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)黑(hei)色(se),含(han)(han)(han)鉻元素(su)者(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)紅色(se),含(han)(han)(han)鈦元素(su)呈(cheng)(cheng)(cheng)藍(lan)色(se),含(han)(han)(han)釩元素(su)和(he)(he)鉻元素(su)者(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)紫色(se),含(han)(han)(han)鐵元素(su)和(he)(he)鉻元素(su)者(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)綠色(se)。玻璃(li)光(guang)澤。無(wu)解理;常因聚片雙晶(jing)或細(xi)微包體(ti)產生{0001}或{1011}的(de)裂開。在長短(duan)波(bo)紫外(wai)線下發紅色(se)熒(ying)光(guang),含(han)(han)(han)Fe高(gao)者(zhe)熒(ying)光(guang)較弱。含(han)(han)(han)Cr呈(cheng)(cheng)(cheng)粉色(se)熒(ying)光(guang)或橙黃(huang)色(se)熒(ying)光(guang)。在室(shi)溫下還是在高(gao)溫下的(de)空(kong)氣里(li)都較為穩(wen)定的(de)。
剛(gang)玉正交偏(pian)光間干(gan)涉(she)色類似石英的(de)干(gan)涉(she)色,但(dan)(dan)由于硬度大,其厚(hou)度常較同一薄(bo)片(pian)其他礦物的(de)厚(hou)度略(lve)大一些,故干(gan)涉(she)色常不止(zhi)于一級白(bai)色,有(you)(you)時(shi)(shi)可達二(er)級。柱狀(zhuang)(zhuang)切(qie)面具平(ping)(ping)行(xing)消(xiao)光和負(fu)延長符號。但(dan)(dan)必須注意,對于板(ban)狀(zhuang)(zhuang)習性的(de)剛(gang)玉,當薄(bo)片(pian)垂直板(ban)面切(qie)制時(shi)(shi),這種切(qie)面的(de)延長符號剛(gang)好(hao)相反(fan),而是延長方向與慢光平(ping)(ping)行(xing)。往往能見到(dao)平(ping)(ping)行(xing){1011}的(de)聚片(pian)雙晶(jing)。一軸(zhou)(zhou)晶(jing)負(fu)光性,但(dan)(dan)有(you)(you)時(shi)(shi)表現為二(er)軸(zhou)(zhou)晶(jing),光軸(zhou)(zhou)角(jiao)一般(ban)不大(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(fan)應(ying)(ying)受溫度(du)的影響,以60%氫氧化鈉(na)溶(rong)液、反(fan)應(ying)(ying)時間為(wei)6小時為(wei)例,當溫度(du)升高從180℃升高至200℃,剛玉溶(rong)解速(su)率增加12.5%,而(er)隨著(zhu)反(fan)應(ying)(ying)溫度(du)從200℃增加到220℃,溶(rong)解速(su)率增加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。