一、剛玉是什么意思
剛玉是一(yi)種氧化(hua)物(wu)礦物(wu),產(chan)于(yu)變質巖的(de)接觸面(硅卡巖等)麻(ma)粒(li)巖和其沖(chong)積層,具有硬度大、熔點高、耐(nai)侵蝕等特(te)性,以(yi)復(fu)相(xiang)材料的(de)形式廣(guang)泛應用于(yu)工業各個領域(yu),也(ye)具有一(yi)定(ding)的(de)觀賞(shang)價值。
剛(gang)玉這一名(ming)稱(cheng)源于(yu)(yu)印度,系礦物學名(ming)稱(cheng),其硬度僅次于(yu)(yu)金剛(gang)石,主要(yao)用(yong)(yong)于(yu)(yu)高級研磨材料(liao)(liao),手表和(he)精(jing)密機械的(de)軸承材料(liao)(liao),工(gong)業(ye)(ye)領域常用(yong)(yong)的(de)剛(gang)玉一般是人造剛(gang)玉,是鋁(lv)礬土(tu)為(wei)主要(yao)原料(liao)(liao)經礦業(ye)(ye)爐(lu)煉(lian)出的(de)人造材料(liao)(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(cai)能稱之(zhi)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
剛玉呈(cheng)桶(tong)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、柱狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、錐狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)和(he)板狀(zhuang)(zhuang)(zhuang),質地堅硬(ying),面上常有斜條紋。純凈的(de)剛玉是(shi)無色(se)(se)(se)(se)(se)或灰(hui)(hui)色(se)(se)(se)(se)(se)、黃(huang)灰(hui)(hui)色(se)(se)(se)(se)(se),因(yin)含(han)(han)有不同的(de)微量(liang)元(yuan)素(su)而呈(cheng)現不同顏色(se)(se)(se)(se)(se),如含(han)(han)鐵元(yuan)素(su)者(zhe)呈(cheng)黑色(se)(se)(se)(se)(se),含(han)(han)鉻元(yuan)素(su)者(zhe)呈(cheng)紅(hong)色(se)(se)(se)(se)(se),含(han)(han)鈦元(yuan)素(su)呈(cheng)藍(lan)色(se)(se)(se)(se)(se),含(han)(han)釩(fan)元(yuan)素(su)和(he)鉻元(yuan)素(su)者(zhe)呈(cheng)紫(zi)色(se)(se)(se)(se)(se),含(han)(han)鐵元(yuan)素(su)和(he)鉻元(yuan)素(su)者(zhe)呈(cheng)綠色(se)(se)(se)(se)(se)。玻璃光澤。無解(jie)理;常因(yin)聚(ju)片(pian)雙(shuang)晶或細微包體產生{0001}或{1011}的(de)裂開。在長短波紫(zi)外線下發紅(hong)色(se)(se)(se)(se)(se)熒(ying)(ying)光,含(han)(han)Fe高(gao)者(zhe)熒(ying)(ying)光較(jiao)弱。含(han)(han)Cr呈(cheng)粉色(se)(se)(se)(se)(se)熒(ying)(ying)光或橙黃(huang)色(se)(se)(se)(se)(se)熒(ying)(ying)光。在室溫下還(huan)是(shi)在高(gao)溫下的(de)空氣里都較(jiao)為(wei)穩定的(de)。
剛玉正交偏光(guang)間干(gan)涉色(se)(se)類似石英的干(gan)涉色(se)(se),但由于(yu)硬(ying)度(du)大(da)(da),其厚度(du)常(chang)較同(tong)一薄(bo)片(pian)其他礦物的厚度(du)略大(da)(da)一些,故干(gan)涉色(se)(se)常(chang)不止于(yu)一級白色(se)(se),有時可(ke)達(da)二(er)級。柱狀(zhuang)切(qie)面具(ju)平(ping)行消(xiao)光(guang)和負(fu)延(yan)長(chang)符(fu)號。但必須注意,對于(yu)板狀(zhuang)習性(xing)的剛玉,當薄(bo)片(pian)垂直(zhi)板面切(qie)制(zhi)時,這種切(qie)面的延(yan)長(chang)符(fu)號剛好(hao)相(xiang)反,而是延(yan)長(chang)方(fang)向與慢(man)光(guang)平(ping)行。往(wang)往(wang)能(neng)見到平(ping)行{1011}的聚片(pian)雙晶(jing)(jing)。一軸晶(jing)(jing)負(fu)光(guang)性(xing),但有時表現為二(er)軸晶(jing)(jing),光(guang)軸角一般不大(da)(da)(最大(da)(da)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,且反應受(shou)溫(wen)度的影(ying)響(xiang),以60%氫氧化(hua)鈉溶(rong)液(ye)、反應時間為6小(xiao)時為例,當溫(wen)度升(sheng)高從180℃升(sheng)高至200℃,剛玉溶(rong)解速率增加12.5%,而隨著反應溫(wen)度從200℃增加到220℃,溶(rong)解速率增加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。