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    刚玉
    发布时间:[2024-06-06 16:41] 464次浏览

 刚玉,名称源于印度,系矿物学名称。刚玉Al2O3的同质异像主要有三种变体,分别为α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。刚玉硬度仅次于金刚石。
       刚玉主要用于高级研磨材料,手表和精密机械的轴承材料。作为激光发射材料的红宝石系人造晶体。红宝石和蓝宝石都属于刚玉矿物,除星光效应外,只有半透明-透明且色彩鲜艳的刚玉才能做宝石。红色的称为红宝石,而其他色调的刚玉在商业上统称蓝宝石。
       刚玉(Corundum)名称源于印度,系矿物学名称,宝石学上具备宝石条件的称红宝石(Ruby)、蓝宝石(Sapphire)。缅甸、斯里兰卡、泰国、越南、柬埔寨是世界上优质红宝石、蓝宝石最重要的供应国。其他产出国还有中国、澳大利亚、美国、坦桑尼亚等。
理化性质
        刚玉Al2O3的同质异像主要有三种变体,分别为α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3、,根据X衍射分析确还有η-Al2O3(等轴晶系)、ρ-Al2O3(晶系不确定)、χ-Al2O3(六方晶系)、κ-Al2O3(六方晶系)、δ-Al2O3(四方晶系)、θ-Al2O3(单斜晶系)。刚玉颜色多种,有无色、白、金黄(色素离子Ni、Cr)、黄(色素离子Ni)、红(色素离子Cr)、蓝(色素离子Ti、Fe)、绿(色素离子Co、Ni、V)、紫(Ti、Fe、Cr)、棕、黑(色素离子Fe、Fe)、白炽灯下蓝紫、日光灯下红紫效应(色素离子V)。
        刚玉是一种由氧化铝(Al2O3)的结晶形成的宝石。掺有金属铬的刚玉颜色鲜红,一般称之为红宝石;而蓝色或没有色的刚玉,普遍都会被归入蓝宝石的类别。
        刚玉在摩氏硬度表中位列第9级。比重为4.00,有六角柱体的晶格结构。有着刚玉的硬度,和相对比钻石更低廉的价钱,它成为了砂纸及研磨工具的好材料。
        刚玉有玻璃光泽,硬度9。比重3.95-4.10。在高温富铝贫硅C的条件下形成,主要与岩浆作用、接触变质及区域变质作用有关。
        刚玉是铝矾土为主要原料经矿业炉炼出的人造材料,可做磨料和耐火材料。纯度较高的为白色叫白刚玉,含有少量杂质的为棕色叫棕刚玉。
化学成份
是Al2O3 。常含微量的杂质元素Cr、Ti、Fe、V等。这些杂质的存在方式为:
3+
①以类质同象替代Al 。
②机械混入的氧化物。
晶体形态
形成于高温富铝、贫硅的条件下。在内生作用中,产于富铝、贫硅的岩浆岩和伟晶岩中,与长石、尖晶石等共生。在变质作用中,产于片麻岩中者与矽卡岩、磁铁矿、白云母等共生;产于岩浆岩与石灰岩接触带中者与方解石、磁铁矿、绿帘石等共生,是岩浆岩去硅作用的产物。属于三方晶系,晶形常呈完好的六方柱状或桶装,柱面上常发育斜条纹或横纹,底面上有时可见三角形裂开纹;集合体呈粒状。
颜色
十分丰富,几乎包括了可见光谱中的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的所有颜色。
纯净的刚玉是无色的,当含有不同的微量元素时而呈现不同颜色。
光泽及透明度
透明-不透明,抛光表面具亮玻璃光泽或亚金刚光泽。
折射率
1.762-1.770(+0.009,-0.005)。
双折率
0.008-0.010
多色性
均具有二色性,一般表现为不同深浅的颜色,红宝石、蓝色蓝宝石二色性较强,其它颜色的蓝宝石稍弱。
发光性
长短波紫外线下红宝石均可发现红色荧光,且长波下的强度高于短波下,日光也可激发其红色荧光,但含Fe高者荧光较弱。蓝宝石一般无荧光,但含Cr的斯里兰卡和美国蒙大拿州蓝宝石有时呈粉色荧光。而斯里兰卡产的一些黄色蓝宝石可具杏黄色或橙黄色荧光。
硬度
红刚玉吊坠红刚玉吊坠
刚玉的摩氏硬度为9,是迄今为止自然界中所发现的、硬度仅次于钻石的第二号高硬度物质。
比重
多数宝石级样品的比重变化于3.99-4.00之间。Cr、Fe等杂质元素含量影响着比重值的大小,含量越高,比重越大。
熔点
高达2000℃-2030℃。
成因
       形成于地幔的高温高压条件,随岩浆喷出地表。如泰国、澳大利亚、中国、美国等国家。形成于接触变质作用如缅甸、克什米尔、中国安徽等地。
       世界上的红蓝宝石主要来自砂矿。是由各种原生红宝石、蓝宝石经风化作用富集而成,分布广,易开采、分选。
品种
按颜色分:
a.红宝石:
指红色的刚玉宝石,粉红色的刚玉属于粉红色蓝宝石。
b.蓝宝石:
除去红色系列以外的所有颜色的刚玉宝石,包括粉红色、无色、黄色、红色,橙色、绿色、蓝色、黑褐色、紫色等。定名时除了蓝色刚玉直接定名为蓝宝石外,其它各种颜色的刚玉需在蓝宝石名称前冠以颜色形容词,如黄色蓝宝石、绿色蓝宝石。
特殊光学效应:
a.星光红宝石、星光蓝宝石:
红、蓝宝石可含丰富的金红石包裹体,这些针状体在垂直C轴的平面内呈60度角相交,加工成弧面形宝石后显示六射星线。
偶尔出现的十二射星线图案是由两组六射星线交叉而成的,两组星光互成30度角交叉。据报道引起两组星光的包裹体一组是金红石,另一组是赤铁矿。
b. 变色蓝宝石:
少数蓝宝石具有变色效应,它们在日光下呈蓝色、灰蓝色,在白炽灯下呈暗红色、褐红色,变色效应一般不明显,颜色也不太鲜艳。
应用

一般用途

由于刚玉具有优良的高温性质及机械强度等性能,因而被广泛应用到了冶金、机械、化工、电子、航空和国防等众多工业领域。其主要用途如下所述。

1、由于有耐高温、耐腐蚀、高强度等性能,故用做浇钢滑动水口,冶炼稀贵金属、特种合金、高纯金属、玻璃拉丝、制作激光玻璃的坩埚及器皿;各种高温炉窑,如耐火材料、陶瓷、炼铁高炉的内衬(墙和管);理化器皿、火花塞、耐热抗氧化涂层。SiO2小于0.5%的低硅烧结刚玉砖是炭黑、硼化工、化肥、合成氨反应炉和汽化炉的专用炉衬。
2、由于有硬度大、耐磨性好、强度高的特点,在化工系统中,用作各种反应器皿和管道,化工泵的部件;作机械零部件、各种模具,如拔丝模、挤铅笔芯模嘴等;作刀具、磨具磨料、防弹材料、人体关节、密封磨环等。
3、由于有高温绝缘性,故被用作热电偶的套丝管和保护管,原子反应堆中用得绝缘性依旧优良,加之损耗不大,介电常数也不大,在电子工业中被广泛用于固体集成电炉基板管座、外壳、瓷架、微薄窗口、导弹雷达天线保护罩等。
4、Al2O3属离子型晶体,结构很稳定。在高频、高压和较高的温度下使用,其绝缘性依旧优良,加之损耗不大,介电常数也不大,在电子工业中被广泛用于固体挤成电路基板管座、外壳、瓷架、微玻窗口、导弹雷达天线保护罩等。
5、刚玉制品气密性好,即使在高温下也严密不透气,因此在电真空中得到广泛应用,如用刚玉制作各种大型电子管壳、固体微电路中的双列直插式封装外壳。
6、刚玉保温材料,如刚玉轻质砖、刚玉空心球和纤维制品,广泛应用与各种高温炉窑的炉墙及炉顶,既耐高温又保温。
7、透明刚玉制品可制作灯管、微波整流罩。另外,Na-b-Al2O3制品是制造钠硫电池的电解质材料。
特征用途
刚玉作为磨料的一种,在磨料磨具中被广泛应用,其中刚玉的种类也有很多,不同种类的刚玉的使用用途也是不一样的,本栏目将向你介绍刚玉的种类特征和具体使用用途。

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