一、剛玉是什么意思
剛(gang)玉是一(yi)種氧化(hua)物礦物,產(chan)于變(bian)質巖(yan)的(de)(de)接觸面(mian)(硅卡巖(yan)等)麻粒巖(yan)和其沖積層,具有(you)硬(ying)度大、熔點高(gao)、耐侵蝕等特(te)性,以復相(xiang)材料的(de)(de)形式廣泛(fan)應用(yong)于工(gong)業各個(ge)領域,也具有(you)一(yi)定的(de)(de)觀賞價值。
剛玉(yu)這一名(ming)稱(cheng)源于(yu)印度,系礦物學名(ming)稱(cheng),其(qi)硬度僅次于(yu)金剛石,主要用(yong)于(yu)高(gao)級研磨(mo)材料,手表(biao)和精密(mi)機械的軸(zhou)承材料,工業(ye)領(ling)域(yu)常用(yong)的剛玉(yu)一般(ban)是(shi)人(ren)造剛玉(yu),是(shi)鋁礬土為主要原料經礦業(ye)爐煉出的人(ren)造材料。
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(de)才能稱之為剛(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)(gang)玉呈(cheng)桶狀(zhuang)、柱狀(zhuang)、錐狀(zhuang)和(he)板狀(zhuang),質地堅硬,面上(shang)常(chang)(chang)有(you)斜(xie)條(tiao)紋。純凈的剛(gang)(gang)玉是無色(se)或(huo)灰(hui)色(se)、黃灰(hui)色(se),因含(han)(han)有(you)不同的微量元(yuan)(yuan)(yuan)素而呈(cheng)現(xian)不同顏色(se),如含(han)(han)鐵元(yuan)(yuan)(yuan)素者呈(cheng)黑(hei)色(se),含(han)(han)鉻(ge)元(yuan)(yuan)(yuan)素者呈(cheng)紅色(se),含(han)(han)鈦元(yuan)(yuan)(yuan)素呈(cheng)藍色(se),含(han)(han)釩元(yuan)(yuan)(yuan)素和(he)鉻(ge)元(yuan)(yuan)(yuan)素者呈(cheng)紫色(se),含(han)(han)鐵元(yuan)(yuan)(yuan)素和(he)鉻(ge)元(yuan)(yuan)(yuan)素者呈(cheng)綠色(se)。玻(bo)璃(li)光澤(ze)。無解理(li);常(chang)(chang)因聚片(pian)雙晶或(huo)細微包(bao)體產(chan)生(sheng){0001}或(huo){1011}的裂開(kai)。在長(chang)短波紫外線下發(fa)紅色(se)熒(ying)光,含(han)(han)Fe高者熒(ying)光較(jiao)弱。含(han)(han)Cr呈(cheng)粉色(se)熒(ying)光或(huo)橙黃色(se)熒(ying)光。在室(shi)溫下還是在高溫下的空氣里都(dou)較(jiao)為穩定(ding)的。
剛(gang)玉正交偏光間(jian)干(gan)(gan)(gan)涉色類似石英的(de)(de)干(gan)(gan)(gan)涉色,但由于(yu)硬度(du)大(da),其厚度(du)常較(jiao)同一薄片其他礦(kuang)物的(de)(de)厚度(du)略大(da)一些,故干(gan)(gan)(gan)涉色常不止于(yu)一級白色,有時可達(da)二(er)級。柱狀切(qie)面(mian)(mian)具平(ping)行(xing)消光和負延(yan)長符號(hao)。但必須注意,對于(yu)板(ban)狀習性的(de)(de)剛(gang)玉,當薄片垂直板(ban)面(mian)(mian)切(qie)制時,這種切(qie)面(mian)(mian)的(de)(de)延(yan)長符號(hao)剛(gang)好相(xiang)反(fan),而是延(yan)長方向與慢(man)光平(ping)行(xing)。往(wang)往(wang)能見到(dao)平(ping)行(xing){1011}的(de)(de)聚(ju)片雙晶(jing)(jing)。一軸(zhou)(zhou)晶(jing)(jing)負光性,但有時表現(xian)為二(er)軸(zhou)(zhou)晶(jing)(jing),光軸(zhou)(zhou)角一般(ban)不大(da)(最大(da)值可達(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(fan)應(ying)受溫(wen)(wen)度的影響,以60%氫(qing)氧化鈉溶液、反(fan)應(ying)時間為6小時為例,當溫(wen)(wen)度升高(gao)從180℃升高(gao)至200℃,剛(gang)玉溶解速(su)率增(zeng)(zeng)加(jia)12.5%,而隨(sui)著(zhu)反(fan)應(ying)溫(wen)(wen)度從200℃增(zeng)(zeng)加(jia)到(dao)220℃,溶解速(su)率增(zeng)(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。