一、剛玉是什么意思
剛玉是一(yi)種(zhong)氧化物礦物,產(chan)于變質巖的接(jie)觸面(硅卡巖等(deng))麻(ma)粒巖和其沖積層,具有(you)硬(ying)度大、熔點(dian)高、耐(nai)侵蝕(shi)等(deng)特性(xing),以(yi)復相材(cai)料(liao)的形(xing)式廣泛應用于工業各(ge)個領域(yu),也具有(you)一(yi)定的觀(guan)賞(shang)價值(zhi)。
剛(gang)玉這一名稱(cheng)源于(yu)印度(du),系礦物學名稱(cheng),其硬(ying)度(du)僅次于(yu)金剛(gang)石,主要用(yong)于(yu)高(gao)級(ji)研磨材料(liao),手(shou)表和精密機械的軸(zhou)承材料(liao),工業(ye)領域(yu)常(chang)用(yong)的剛(gang)玉一般是人(ren)造剛(gang)玉,是鋁礬土(tu)為主要原料(liao)經礦業(ye)爐煉出的人(ren)造材料(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的才能稱之為(wei)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(yu)呈(cheng)桶狀(zhuang)、柱狀(zhuang)、錐狀(zhuang)和(he)板狀(zhuang),質地堅(jian)硬,面上常有(you)斜條(tiao)紋。純凈(jing)的(de)(de)剛(gang)玉(yu)是無色(se)或(huo)(huo)灰色(se)、黃灰色(se),因含(han)有(you)不(bu)同(tong)的(de)(de)微量元(yuan)素(su)(su)(su)而呈(cheng)現不(bu)同(tong)顏色(se),如含(han)鐵(tie)元(yuan)素(su)(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)黑(hei)色(se),含(han)鉻(ge)元(yuan)素(su)(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)紅(hong)(hong)色(se),含(han)鈦元(yuan)素(su)(su)(su)呈(cheng)藍色(se),含(han)釩元(yuan)素(su)(su)(su)和(he)鉻(ge)元(yuan)素(su)(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)紫色(se),含(han)鐵(tie)元(yuan)素(su)(su)(su)和(he)鉻(ge)元(yuan)素(su)(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)綠色(se)。玻(bo)璃光(guang)澤。無解理(li);常因聚片雙晶或(huo)(huo)細微包體產生{0001}或(huo)(huo){1011}的(de)(de)裂開。在長短波紫外線下發紅(hong)(hong)色(se)熒光(guang),含(han)Fe高(gao)者(zhe)(zhe)熒光(guang)較弱。含(han)Cr呈(cheng)粉色(se)熒光(guang)或(huo)(huo)橙黃色(se)熒光(guang)。在室溫(wen)下還是在高(gao)溫(wen)下的(de)(de)空氣里都(dou)較為穩定的(de)(de)。
剛玉(yu)正交偏光(guang)間(jian)干(gan)涉(she)色(se)類似石英的干(gan)涉(she)色(se),但(dan)由于(yu)(yu)硬度大(da)(da),其(qi)厚度常較同一(yi)薄(bo)(bo)片其(qi)他礦(kuang)物(wu)的厚度略(lve)大(da)(da)一(yi)些,故干(gan)涉(she)色(se)常不止于(yu)(yu)一(yi)級白色(se),有時(shi)可達二級。柱狀切(qie)(qie)面具平(ping)(ping)行(xing)消光(guang)和負延長(chang)符(fu)(fu)號。但(dan)必須注意,對于(yu)(yu)板(ban)狀習性(xing)的剛玉(yu),當(dang)薄(bo)(bo)片垂直板(ban)面切(qie)(qie)制時(shi),這種(zhong)切(qie)(qie)面的延長(chang)符(fu)(fu)號剛好相反,而(er)是延長(chang)方向與(yu)慢(man)光(guang)平(ping)(ping)行(xing)。往往能見到平(ping)(ping)行(xing){1011}的聚(ju)片雙晶。一(yi)軸晶負光(guang)性(xing),但(dan)有時(shi)表現為二軸晶,光(guang)軸角一(yi)般不大(da)(da)(最(zui)大(da)(da)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)受溫(wen)度(du)的(de)影響,以60%氫氧(yang)化鈉溶(rong)液(ye)、反(fan)應(ying)時(shi)間(jian)為(wei)6小時(shi)為(wei)例,當(dang)溫(wen)度(du)升高(gao)從(cong)180℃升高(gao)至200℃,剛玉溶(rong)解(jie)速(su)率增(zeng)加12.5%,而(er)隨著反(fan)應(ying)溫(wen)度(du)從(cong)200℃增(zeng)加到220℃,溶(rong)解(jie)速(su)率增(zeng)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。