一、剛玉是什么意思
剛玉是一(yi)種氧(yang)化物(wu)(wu)礦(kuang)物(wu)(wu),產于變(bian)質巖(yan)的(de)接觸面(硅卡巖(yan)等(deng))麻粒巖(yan)和其沖積(ji)層,具(ju)有硬(ying)度大、熔點高、耐侵蝕等(deng)特性,以復相材料的(de)形式廣泛(fan)應(ying)用于工業各個(ge)領域,也具(ju)有一(yi)定的(de)觀賞價值。
剛(gang)玉這一名稱(cheng)(cheng)源于(yu)印(yin)度(du),系(xi)礦物學名稱(cheng)(cheng),其硬度(du)僅次(ci)于(yu)金剛(gang)石(shi),主要用于(yu)高級研磨材料(liao)(liao),手(shou)表和精密機械(xie)的(de)軸承材料(liao)(liao),工(gong)業(ye)領域常用的(de)剛(gang)玉一般是人造(zao)剛(gang)玉,是鋁(lv)礬土為主要原(yuan)料(liao)(liao)經礦業(ye)爐(lu)煉出的(de)人造(zao)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)(gang)玉(yu)呈(cheng)(cheng)(cheng)桶狀(zhuang)、柱(zhu)狀(zhuang)、錐狀(zhuang)和(he)板狀(zhuang),質地(di)堅硬,面上常(chang)有斜條紋。純凈的(de)剛(gang)(gang)玉(yu)是(shi)無(wu)色(se)(se)或灰(hui)色(se)(se)、黃(huang)灰(hui)色(se)(se),因含(han)有不同的(de)微量元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)而呈(cheng)(cheng)(cheng)現不同顏色(se)(se),如(ru)含(han)鐵(tie)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)黑色(se)(se),含(han)鉻元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)紅色(se)(se),含(han)鈦元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)呈(cheng)(cheng)(cheng)藍(lan)色(se)(se),含(han)釩元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)和(he)鉻元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)紫(zi)色(se)(se),含(han)鐵(tie)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)和(he)鉻元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)者(zhe)(zhe)呈(cheng)(cheng)(cheng)綠色(se)(se)。玻璃光澤(ze)。無(wu)解(jie)理;常(chang)因聚片雙晶或細微包體產生{0001}或{1011}的(de)裂開(kai)。在(zai)長(chang)短波紫(zi)外線下(xia)發紅色(se)(se)熒光,含(han)Fe高者(zhe)(zhe)熒光較(jiao)弱(ruo)。含(han)Cr呈(cheng)(cheng)(cheng)粉色(se)(se)熒光或橙黃(huang)色(se)(se)熒光。在(zai)室溫(wen)下(xia)還是(shi)在(zai)高溫(wen)下(xia)的(de)空氣里都較(jiao)為穩定的(de)。
剛(gang)(gang)玉正交偏光(guang)(guang)間干(gan)涉(she)色(se)(se)類似石英(ying)的(de)干(gan)涉(she)色(se)(se),但(dan)由于硬度大,其厚(hou)(hou)度常(chang)較同一薄片(pian)其他礦物(wu)的(de)厚(hou)(hou)度略(lve)大一些(xie),故干(gan)涉(she)色(se)(se)常(chang)不止于一級(ji)白色(se)(se),有時(shi)可(ke)達二級(ji)。柱狀切面具平行(xing)消光(guang)(guang)和負延長符號(hao)。但(dan)必須注(zhu)意,對于板(ban)(ban)狀習性的(de)剛(gang)(gang)玉,當(dang)薄片(pian)垂直板(ban)(ban)面切制時(shi),這(zhe)種(zhong)切面的(de)延長符號(hao)剛(gang)(gang)好相反(fan),而是延長方向(xiang)與慢光(guang)(guang)平行(xing)。往(wang)往(wang)能見到平行(xing){1011}的(de)聚(ju)片(pian)雙(shuang)晶。一軸(zhou)晶負光(guang)(guang)性,但(dan)有時(shi)表現為(wei)二軸(zhou)晶,光(guang)(guang)軸(zhou)角一般(ban)不大(最大值可(ke)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)(fan)應受溫(wen)(wen)度(du)的影響,以(yi)60%氫氧化鈉溶(rong)液、反(fan)(fan)應時間為(wei)6小(xiao)時為(wei)例,當溫(wen)(wen)度(du)升高(gao)從180℃升高(gao)至(zhi)200℃,剛玉溶(rong)解速率增加(jia)12.5%,而隨著反(fan)(fan)應溫(wen)(wen)度(du)從200℃增加(jia)到220℃,溶(rong)解速率增加(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。