什么是煅烧氧化铝什么是人造刚玉
煅烧生成氧化铝
煅烧生成氧化铝一、煅烧生成氧化铝的概念和作用煅烧是一种通过高温加热物料,使其发生化学变化的过程。
而煅烧生成氧化铝则指的是将铝矿石或铝水合物等物料在高温条件下发生煅烧反应,最终得到氧化铝。
煅烧生成氧化铝是铝冶炼的重要环节之一,也是生产高纯度氧化铝的关键步骤。
煅烧生成氧化铝的主要作用有以下几个方面: 1. 去除物料中的有机和无机杂质,提高氧化铝的纯度; 2. 使氧化铝颗粒体积增大,有利于后续的湿法选别、浮选和矿石的分离; 3. 改变氧化铝物料的物理性质,提高其易于处理性。
二、煅烧生成氧化铝的工艺过程煅烧生成氧化铝的工艺过程可分为以下几个步骤:原料准备、破碎和磨矿、氧化精矿制备、煅烧和氧化。
2.1 原料准备铝矿石是煅烧生成氧化铝的主要原料之一。
原料的选择要考虑其铝含量、硅含量、铁含量以及其他杂质。
常见的铝矿石有赤铁矿、脱水泥土、长石、脱水石灰石等。
在原料准备阶段,需要对铝矿石进行破碎、筛分、洗涤等处理,以保证原料的质量符合要求。
2.2 破碎和磨矿原料经过破碎和磨矿处理后,粒度会得到进一步细化。
这有利于提高氧化铝的表面积,增加与氧气的接触面积,从而加快氧化反应的进行。
破碎和磨矿操作还可以降低氧化矿石的固相反应温度,提高反应效率。
2.3 氧化精矿制备氧化精矿是煅烧生成氧化铝的中间产物。
它由磁选或浮选等方法从原料中分离出来,以进一步提高铝的含量并降低杂质含量。
制备氧化精矿主要是通过物理分离和化学处理,如浮选、浸出等,来提高铝的回收率和产品质量。
2.4 煅烧和氧化在煅烧过程中,氧化精矿经过高温煅烧,使其发生氧化反应,生成氧化铝。
煅烧的温度一般在1000~1200摄氏度之间,可以根据不同的原料和生产要求进行调整。
煅烧的时间也是影响煅烧效果的重要参数。
过长或过短的煅烧时间都会影响氧化铝的质量。
氧化反应的化学方程式如下: 2Al(OH)3 -> Al2O3 + 3H2O在煅烧过程中,氧化精矿中的铝水合物逐渐分解,形成二氧化铝,并释放出水蒸气。
氧化铝名词解释
氧化铝,又称三氧化二铝1,分子量102,通常称为“铝氧”,是一种白色无定形粉状物,俗称矾土,属原子晶体,成键为共价键,熔点为2050℃,沸点为3000℃,真密度为3.6g/c m。
它的流动性好,不溶于水,能溶解在熔融的冰晶石中。
它是铝电解生产的中的主要原料。
有四种同素异构体β-氧化铝δ-氧化铝v-氧化铝 a-氧化铝,主要有α型和γ型两种变体,工业上可从铝土矿中提取。
名称氧化铝;刚玉;白玉;红宝石;蓝宝石;刚玉粉;cor undum化学式 Al?O?外观白色晶状粉末或固体物理属性式量101.96 amu熔点 2303 K 沸点3250K密度 3.97 kg/m..晶体结构三方晶系 (h ex) 热化学属性ΔfH0liqui d ?1620.57 kJ/m olΔfH0solid?1675.69kJ/mo lS0liq uid,1 bar 67.24 J/m ol?KS0solid 50.9 J/mo l?K 安全性食入低危险吸入可能造成刺激或肺部伤害皮肤低危险眼睛低危险在没有特别注明的情况下,使用SI单位和标准气温和气压。
氧化铝是铝和氧的化合物,分子式为A l2O3。
在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。
应急处理隔离泄漏污染区,限制出入。
建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。
避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。
若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。
收集回收或运至废物处理场所处置。
制备强热氢氧化铝,可得无定形之白色氧化铝粉末。
2Al(O H) 3→ Al2 O 3 +3H2 O 用途1.红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝,因为其它杂质而呈现不同的色泽。
什么是煅烧氧化铝
什么是煅烧氧化铝?什么是人造刚玉.红宝石.蓝宝石?悬赏分:0 - 解决时间:2006-7-10 19:25提问者:科盲- 助理二级氧化铝、刚玉、红宝石和蓝宝石虽然名称各异,其形态、硬度、性质、用途也不相同,贵贱更是相距甚远,但是它们的化学成份却完全相同,皆是氧化铝.一.氧化铝纯净的氧化铝是白色无定形粉末,俗称矾土,密度3.9-4.0g/cm3,熔点2050℃、沸点2980℃,不溶于水,氧化铝主要有α型和γ型两种变体,工业上可从铝土矿中提取.铝土矿(Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O)是铝在自然界存在的主要矿物,将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍,获得铝酸钠溶液;过滤去掉残渣,将滤液降温并加入氢氧化铝晶体,经长时间搅拌,铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀;将沉淀分离出来洗净,再在950-1200℃的温度下煅烧,就得到α型氧化铝粉末,母液可循环利用.此法由奥地利科学家拜耳(K.J.Bayer)在1888年发明,时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法,人称“拜耳法”.(不好意思,广告一下。
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铬刚玉成分(3篇)
第1篇一、铬刚玉的成分铬刚玉主要成分是氧化铝(Al2O3),其中铬(Cr)以铬尖晶石形式存在。
铬刚玉的化学成分如下:1. 氧化铝(Al2O3):铬刚玉中氧化铝含量一般在80%以上,是构成铬刚玉的主要成分。
氧化铝具有高硬度、高耐磨性、耐腐蚀性、耐高温等特性。
2. 铬尖晶石(Cr2O3):铬尖晶石是铬刚玉中的次要成分,其含量一般在10%以下。
铬尖晶石在高温下具有较好的稳定性,能够提高铬刚玉的耐高温性能。
3. 氧化铁(Fe2O3):氧化铁是铬刚玉中的杂质成分,其含量一般在1%以下。
氧化铁的存在会影响铬刚玉的色泽和性能。
4. 氧化硅(SiO2):氧化硅是铬刚玉中的杂质成分,其含量一般在1%以下。
氧化硅的存在会影响铬刚玉的耐磨性和耐腐蚀性。
5. 氧化钙(CaO)和氧化镁(MgO):氧化钙和氧化镁是铬刚玉中的杂质成分,其含量一般在1%以下。
这两种物质的存在会影响铬刚玉的熔点和耐火性能。
二、铬刚玉的性质1. 硬度高:铬刚玉的硬度仅次于金刚石,其莫氏硬度可达9,耐磨性极强。
2. 耐磨性好:铬刚玉具有优异的耐磨性能,适用于各种耐磨场合。
3. 耐腐蚀性:铬刚玉对酸、碱、盐等介质具有较好的耐腐蚀性。
4. 耐高温性:铬刚玉具有优异的耐高温性能,可在高达2000℃的高温下使用。
5. 耐热震性:铬刚玉具有良好的耐热震性能,适用于高温、快速冷却的场合。
6. 热膨胀系数小:铬刚玉的热膨胀系数较小,适用于精密加工场合。
7. 色泽美观:铬刚玉的色泽美观,可作为装饰材料。
三、铬刚玉的制备方法1. 化学法:化学法是将氧化铝与铬盐反应,得到铬刚玉。
具体步骤如下:(1)将氧化铝与铬盐(如铬酸铵)混合,加水溶解。
(2)在搅拌条件下,加入适量的沉淀剂(如氨水),使铬刚玉沉淀。
(3)过滤、洗涤、干燥,得到铬刚玉。
2. 物理法:物理法是将氧化铝与铬矿石(如铬铁矿)混合,经高温熔融、结晶、粉碎等工艺得到铬刚玉。
具体步骤如下:(1)将氧化铝与铬矿石按一定比例混合。
人造刚玉成分
人造刚玉成分简介人造刚玉是人工合成出来的一种人造宝石,具有极高的硬度和抗磨损性,因此被广泛用于珠宝、机械刀具、研磨材料等方面。
人造刚玉的主要成分是高纯氧化铝(Al2O3),但也会加入其他金属离子和添加剂以改变其性能。
本文主要介绍人造刚玉的成分以及常见的添加剂和改性方法。
成分人造刚玉的主要成分是高纯氧化铝(Al2O3),其晶体结构为立方晶系。
高纯氧化铝具有很好的耐磨性和高温稳定性,是制备人造刚玉的主要原材料。
一般来说,高纯氧化铝的含量越高,制备出的人造刚玉的硬度和抗磨损性越好。
添加剂除了高纯氧化铝之外,常见的添加剂包括钇(Y)、钪(Sc)、铬(Cr)以及其他稀土金属元素。
这些添加剂可以优化人造刚玉的性能,如改善其晶体质量、增强其抗裂纹性能、提高其透光性等。
不同的添加剂会对人造刚玉的性能产生不同的影响。
例如,添加少量的钒元素可以显著提高人造刚玉的韧性和断裂韧性,而添加铬元素则可以改善其颜色,使其呈现出漂亮的红色或蓝色。
改性方法为了进一步优化人造刚玉的性能,常见的改性方法包括热处理、离子注入、镀膜等。
其中,热处理是一种比较常用的方法,它可以改善人造刚玉的晶体结构和化学组成。
热处理过程通常包括高温热处理、表面硬化处理等。
离子注入则可以通过向人造刚玉中注入离子来改变其化学组成和表面物理化学性质。
离子注入的常见离子包括氮、氟、氢等。
镀膜则是一种将金属材料镀在人造刚玉表面以增强其耐磨性、减少反射等效果的方法。
结论人造刚玉的成分、添加剂和改性方法影响着其性能和用途。
不同的添加剂和改性方法可以优化刚玉的性能,使其更加适合于不同的应用领域。
目前,人造刚玉已经成为一种广泛使用的宝石和工业材料,其应用领域在不断地扩大和深入。
氧化铝 刚玉蓝宝石的区别
氧化铝、刚玉、红宝石和蓝宝石虽然名称各异,其形态、硬度、性质、用途也不相同,贵贱更是相距甚远,但是它们的化学成份却完全相同,皆是氧化铝.一.氧化铝纯净的氧化铝是白色无定形粉末,俗称矾土,密度3.9-4.0g/cm3,熔点2050℃、沸点2980℃,不溶于水,氧化铝主要有α型和γ型两种变体,工业上可从铝土矿中提取.铝土矿(Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O)是铝在自然界存在的主要矿物,将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍,获得铝酸钠溶液;过滤去掉残渣,将滤液降温并加入氢氧化铝晶体,经长时间搅拌,铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀;将沉淀分离出来洗净,再在950-1200℃的温度下煅烧,就得到α型氧化铝粉末,母液可循环利用.此法由奥地利科学家拜耳(K.J.Bayer)在1888年发明,时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法,人称“拜耳法”.在α型氧化铝的晶格中,氧离子为六方紧密堆积,Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心,晶格能很大,故熔点、沸点很高.α型氧化铝不溶于水和酸,工业上也称铝氧,是制金属铝的基本原料;也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器;还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等;高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料;还用于生产现代大规模集成电路的板基.γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得,工业上也叫活性氧化铝、铝胶.其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积,Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中.γ型氧化铝不溶于水,能溶于强酸或强碱溶液,将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝.γ型氧化铝是一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,活性高吸附能力强.工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒,耐压性好.在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体;在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂,还用于色层分析;在实验室是中性强干燥剂,其干燥能力不亚于五氧化二磷,使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用.目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90%以上,氧化铝大部分用于制金属铝,用作其它用途的不到10%.二.刚玉自然界天然存在的α型氧化铝晶体叫做刚玉,常因含有不同的杂质而呈现不同的颜色.刚玉一般呈带蓝或带黄的灰色,有玻璃或金刚光泽,密度在3.9-4.1g/cm3,硬度8.8,仅次于金刚石和碳化硅,能耐高温.含有铁的氧化物的刚玉砂叫金刚砂,呈暗灰色、暗黑色,常作研磨材料,用于制各种研磨纸、砂轮、研磨石,也用于加工光学仪器和某些金属制品.因天然刚玉产量供不应求,工业上常将纯α型氧化铝粉末在高温电炉中烧结制成人造刚玉,也称电熔刚玉.它能耐1800℃以上的高温,是制造高级特殊耐火材料的原料,有高温下机械强度大,抗热震性好,抗侵蚀性强,热膨胀系数小等特点,用于制火箭发动机燃烧室内衬、喷咀,雷达天线保护罩,原子能反应堆材料,高级高频绝缘陶瓷,冶炼纯金属和合金的坩埚,高温发热原件,热电偶保护管,各种高温炉的炉衬等.人造刚玉还用于制精密仪表轴承和金属丝的拉丝模具.我国自1958年起就能产生人造刚玉了.三.红宝石和蓝宝石混有少量不同氧化物杂质的优质刚玉就是大名鼎鼎的红宝石和蓝宝石,是制作名贵首饰的材料,其微粒可制精密仪表和手表的轴承.红宝石是天然产的透明红色刚玉,颜色从淡玫瑰红至深胭脂红,有的还略带紫色色调,有的有星光,以呈鸽子血红色最具有商业价值.红色是晶体中含少量氧化铬之故.红宝石是宝石中的珍品,七月生辰石.红宝石英语为Ruby,源出拉丁语ruber意为红色,硬度为9,密度常为4g/cm3,有金刚光泽.天然红宝石重量达1克拉的不多,超过5克拉已属罕见,世界上每年开采的红宝石其中品质最优者仅占千分之一.世界天然红宝石迄今发现最大的重3450克拉产自缅甸,世界著名的巨大星光红宝石重138.7克拉,著名的鸽血红宝石重55克拉.世界红宝石最有名的产地是缅甸曼德拉的东北部,还有泰国、斯里兰卡、柬埔寨.1973年在非洲肯尼亚的恩干加,1978年在澳大利亚中部阿利斯波利,70年代末在巴基斯担的罕萨先后发现大型红宝石矿藏,以上发现被誉为70年代世界红宝石矿三大发现.我国红宝石主要产地为云南、青海,数量不多质量也不大理想.蓝宝石因其在自然界存在比红宝石数量要多,故早在公元前800年就被人类当作宝石.它也是天然的α型氧化铝晶体.因含有少量铁和钛杂质,颜色从很淡的蓝色至深靛蓝,尤以中等程度的蓝色最为珍贵.天然刚玉晶体中若含少量铁、钴呈绿色,含钒呈翠绿,含镍、镁呈黄色,含锰、铁呈褐色,这些有色刚玉一般也归入蓝宝石.蓝宝石的硬度、密度、类似红宝石,也有金刚光泽,少数有星光效果,它是九月生辰石.我国蓝宝石主要产地为山东省昌乐县和海南省文昌县,此外江苏、福建也有出产,虽然数量比红宝石要大,但质量也不甚理想.世界蓝宝石主要产自澳大利亚和斯里兰卡,两国约集中了世界蓝宝石资源的80%,其中澳大利亚就占60%,此外印度、缅甸、泰国、柬埔寨、马达加斯加、俄国、南非、美国也有出产.美国某博物馆藏有一颗重563克拉的印度星光蓝宝石,色泽稍暗淡,星光完美几乎无瑕疵.1984年在澳大利亚发现著名昆土兰星光蓝宝石,为历来发现的最大星光刚玉,原石重1156克拉,琢磨后重733克拉,呈椭圆形如鸡蛋,后为美国洛杉矶一家私人宝石公司所收藏.1996年下半年一批泰国宝石学家在非洲马达加斯加发现了迄今世界上最大的一串绿宝石.他们化了一周时间挖掘一块巨大的云母,在云母下面发现了一串绿宝石,共有127块,重达数十千克,价值5千万美元.泰国的曼谷是日前世界上最大的红、蓝宝石加工中心,宝石的改色、雕琢工艺技术水平居世界前茅,宝石加工业是该国的支柱产业.四.人造红宝石、蓝宝石1877年法国化学家弗雷米将纯氧化铝粉末、碳酸钾、氟化钡和少量重铬酸钾作原料,在坩埚中经高温熔融8天,获得小颗粒红宝石晶体,这是人造红宝石的开端.1885年在瑞士日内瓦出现一些品质优良的人造红宝石,据说是有天然红宝石碎片,加上增强红色的重铬酸钾等经高温熔融制成,和天然品性质相同.然而真正实现人工制造宝石并能投入规模化生产的要归功于法国化学家维尔纳叶.维尔纳叶在1891年发明火焰熔融法,并用该法试制人造宝石,成功后又用纯净的氧化铝试验.在高温马弗炉中用倒置的氢氧吹管进行试验,含有少量氧化铬的纯净氧化铝细末慢慢落入火焰中熔化,滴在基座上冷凝结晶.经过十年的努力,1904年维尔纳叶正式制造出了人造红宝石,以后火焰熔融法逐渐完善,生产出的红宝石和天然品几乎无差别.该法一直沿用到现代,至今仍是世界生产人造宝石的主要方法,人称“维尔纳叶法”。
最简单的人造玉石配方
最简单的人造玉石配方人造玉石是一种非常优美,营养丰富的珠宝,它与天然玉石非常相似。
虽然它们之间在某些方面可能存在一些差异,但是它们在外观、色彩和透明度方面几乎是完全一致的。
那么,最简单的人造玉石配方是什么呢?在制造人造玉石之前,请注意以下事项:1. 这是一项非常精密的工作,因此请确保您有足够的时间和耐心。
2. 您需要一些工具,如烤箱、石英容器、碳化硅坩埚、玉石磨、计量杯等。
具体配方如下:材料:1.氧化硅:制造人造玉石的关键原料之一,可以在珠宝店或官网上购买。
2.碳酸钙:另一个非常重要的材料,通常也可以在珠宝店或官网上购买。
3.铍:这是用于制造紫色人造玉石的材料,很难得到。
4.氧化铝:如果您想制造淡绿色的人造玉石,则需要该化学品。
5.碳化硅:能承受高温和压力,用于烧结过程。
步骤:1.首先,将碳酸钙和氧化硅以特定比例混合,使其完全均匀。
2.然后,将材料放入石英容器中,在高温下烧结。
3.一旦达到适当的温度,将混合物放入碳化硅坩埚中,继续将其高温处理数小时。
4.最后,将烧结产物放入玉石磨中,并根据需要加入铍或氧化铝,以达到所需颜色。
5.整个过程需要非常耐心,因为即使一点点误差也会对最终产品产生影响。
通过上述配方和步骤,您就可以制造出优美的人造玉石。
要注意的是:遵循正确的配方和制造技巧非常重要。
这是因为如果您没有按照正确的比例混合材料或在烧结过程中将温度控制不当,最终产品可能会产生质量问题。
总的来说,制造人造玉石是非常精密和复杂的工艺,需要时间、耐心和技巧。
如果您有兴趣尝试制造人造玉石,可以尝试使用以上简单配方。
当然,如果您的工艺技巧有所提高,您可以尝试在配方中加入其他材料,以制造定制颜色或形状的人造玉石。
闪亮的宝石了解氧化铝中的宝石
闪亮的宝石了解氧化铝中的宝石闪亮的宝石:了解氧化铝中的宝石闪亮的宝石一直以来都是人们追求美的象征。
而其中一种令人着迷的宝石就是氧化铝,它在珠宝行业和材料科学领域都占据着重要地位。
本文将带您深入了解氧化铝中的宝石,并探索其制备和应用。
1. 氧化铝的概述氧化铝,化学式Al2O3,是一种无机化合物,常见的矿物形式为刚玉。
刚玉是最硬的天然矿物之一,仅次于金刚石。
氧化铝具有高熔点、优异的机械性能和耐高温性能,因此在工业上被广泛应用。
2. 宝石刚玉的制备宝石刚玉是氧化铝的一种高级应用。
它可以通过两种方法来制备:天然生成和人工合成。
2.1 天然生成的宝石刚玉天然生成的宝石刚玉是在地壳深处经过地质变化形成的。
这些宝石形成的过程通常需要几百万年甚至更长时间。
它们的形成与高温、高压以及矿物中的杂质有关。
天然生成的宝石刚玉通常以宝石首饰的形式出现,如蓝宝石、红宝石等。
2.2 人工合成的宝石刚玉为了满足市场对宝石刚玉的需求,科学家们开发出了人工合成的方法。
人工合成的宝石刚玉可以通过高温燃烧法或熔融法来制备。
这些方法可以在相对较短的时间内得到高质量的宝石刚玉。
人工合成的宝石刚玉广泛用于珠宝制作、光学镜片和工业研磨等领域。
3. 氧化铝宝石的应用由于宝石刚玉具有高硬度、优异的耐磨性和抗腐蚀能力,因此在多个领域得到了应用。
3.1 珠宝制作宝石刚玉作为一种高档珠宝原材料,广泛应用于珠宝制作中。
它可以用来制作项链、戒指、手链等珠宝饰品,赋予人们华丽而高贵的感觉。
3.2 光学领域宝石刚玉在光学镜片中有重要应用。
由于刚玉具有高透光率和抗划伤性能,它被用于制作摄影镜头、激光器和观察卫星等设备。
3.3 工业研磨由于刚玉硬度高,它被广泛应用于工业研磨领域。
它可以用于研磨金属、玻璃、陶瓷和其他材料,提供高效和精确的研磨效果。
4. 氧化铝宝石的保养为了保持宝石刚玉的美丽和光泽,正确的保养至关重要。
4.1 避免碰撞刚玉虽然硬度高,但不代表它不容易受损。
人造宝石的制作方法
人造宝石的制作方法人造宝石,又称合成宝石,是指通过人工手段制造的具有与天然宝石相似外观和性质的宝石。
人造宝石在如今的珠宝市场上越来越受到重视,因为它们不仅外观美丽,价格相对较低,而且还可以避免使用矿产资源和保护自然环境。
那么,人造宝石是如何制作的呢?接下来,我将为大家介绍一下人造宝石的制作方法。
首先,制作人造宝石的原料主要是氧化铝和其他添加剂。
氧化铝是一种无色无味的物质,是制作合成宝石的主要原料之一。
在制作过程中,可以根据需要添加不同的金属氧化物来制作出不同颜色的宝石,比如红宝石、蓝宝石等。
其次,制作人造宝石的方法主要有熔融法和水热法两种。
熔融法是将原料在高温下熔化,然后逐渐冷却形成晶体,这种方法适用于制作较大颗粒的宝石。
而水热法则是将原料在高温高压的水溶液中反应,形成晶体,这种方法适用于制作较小颗粒的宝石。
这两种方法都需要严格控制温度、压力和化学成分,以确保制作出的宝石具有良好的外观和性能。
在制作过程中,还需要进行切割和抛光等工艺。
切割是指将制作好的宝石原料切割成所需的形状和尺寸,这需要经验丰富的工匠和精密的设备来完成。
抛光则是指对切割好的宝石进行表面处理,使其具有闪闪发光的效果,增加其美观度和卖相。
最后,制作好的人造宝石需要经过严格的质量检验,确保其外观和性能达到标准要求。
只有通过了质量检验的宝石才能进入市场销售。
总的来说,制作人造宝石是一个复杂而精密的过程,需要经验丰富的工匠和先进的设备来完成。
通过不断的技术创新和工艺提升,人造宝石的质量和品种也在不断提高,相信在不久的将来,人造宝石将会成为珠宝市场上一种重要的宝石选择。
氧化铝 名词解释
5、α-氧化铝粉末及其制造方法
6、α-氧化铝及其制造方法
7、α-氧化铝粒料的制备方法
8、α-氧化铝纳米粉的制备方法
9、α-氧化铝细粉及其制造方法
10、α一氧化铝粉末的制造方法
11、β-氧化铝的制备方法
12、γ-氧化铝的制备方法
3. 氧化铝是金属铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应,生成一层薄的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理(阳极防腐)的处理过程得到加强。
4. 铝为电和热的良导体。铝的晶体形态金刚砂因为硬度高,适合用作研磨材料及切割工具。
氧化铝化学式Al2O3,分子量101.96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型,常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的刚玉为α-Al2O3,六方紧密堆积晶体,α-Al2O3的熔点2015±15℃,密度3.965g/cm3,硬度8.8,不溶于水、酸或碱。γ-Al2O3属立方紧密堆积晶体,不溶于水,但能溶于酸和碱,是典型的两性氧化物。
在α型氧化铝的晶格中,氧离子为六方紧密堆积,Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心,晶格能很大,故熔点、沸点很高.α型氧化铝不溶于水和酸,工业上也称铝氧,是制金属铝的基本原料;也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器;还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等;高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料;还用于生产现代大规模集成电路的板基.
阳极 960~990℃ 阴极
副反应: AlF3+C→Al+CF3 (2)
Na3AlF3+C →Al+NaF+CF4+F2 (3)
【精品文章】氧化铝、刚玉、蓝宝石有啥区别?
氧化铝、刚玉、蓝宝石有啥区别?
氧化铝有很多化身,不少朋友听到“氧化铝”、“刚玉”、“红宝石”和“蓝宝石”等名词时,无法辨识这几者的区别,常常会觉得摸不着头脑。
这样的情况当然也跟目前多品种氧化铝没有统一的标准有关。
为了区分它们,笔者将为大家整合一些资料以帮助大家辨识这几个名词。
1、氧化铝
氧化铝,俗称矾土,密度3.9-4.0g/cm3,熔点2050℃、沸点2980℃,不溶于水,氧化铝主要有α型和γ型两种变体,工业上可从铝土矿中提取。
在Al2O3这些变体中,只有α-Al2O3是稳定的,其它晶型都是不稳定的,随着温度的升高,这些过渡晶型最终将转变为有α-Al2O3。
在α-氧化铝的晶格中,氧离子为六方紧密堆积,Al3+对称地分布在氧离子围成的八面配体中心,晶格能很大,故熔点、沸点很高。
α-氧化铝不溶于水和酸,工业上也称为铝氧,是制备金属铝的基本原料。
除此之外还可用于制备各种耐火材料,研磨材料,制备集成电路的版基,此外高纯的α-氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料。
γ-型氧化铝是氢氧化铝在500-600℃的温度条件下脱水制得,工业上也叫活性氧化铝。
其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积,Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中。
工业上可用做催化剂、催化剂载体、吸附剂、干燥剂等,对这个样品感兴趣的可以浏览“活性氧化铝的制备与应用”这个帖子。
简而言之:氧化铝可认为是由Al2O3组成的物质(含有一定的杂质,通。
氧化铝焙烧生产工艺
氧化铝焙烧生产工艺氧化铝(Al2O3,又称为刚玉)是一种重要的无机材料,具有高硬度、耐热、耐腐蚀等优良的物理性质,广泛应用于冶金、建筑、电子、化工等行业。
氧化铝的生产工艺主要包括矿石选矿、氢氧化铝制备、精炼、焙烧等步骤。
本文将详细介绍氧化铝焙烧的生产工艺。
首先,工人将氢氧化铝矿石送入预煮罐中,加入适量的热水,预煮罐在高压下加热,将氢氧化铝煮沸。
在预煮过程中,氢氧化铝会迅速溶解,生成含有氢氧化铝的溶液,同时也会将杂质和不溶性物质分离出来。
预煮时间一般为2-4小时,温度控制在180-200℃。
预煮完成后,将溶液经过过滤和破碎等处理步骤,得到氢氧化铝固体。
然后,将氢氧化铝固体干燥,通常采用乳化剂、剂料和给料机实现。
通过干燥,可将氢氧化铝固体的水分含量控制在1-3%左右。
接下来,将干燥后的氢氧化铝固体与炉内的高温烟气进行接触,进行煮沸反应。
煮沸温度一般控制在800-1000℃之间,煮沸时间约为8-12小时。
煮沸反应是氢氧化铝转化为氧化铝的主要步骤,通过此步骤可以控制氧化铝的晶体结构和晶粒大小。
完成煮沸后,将反应物进行焙烧。
焙烧温度一般在1300-1500℃之间,焙烧时间约为10-20小时。
焙烧的主要目的是进一步转化氢氧化铝为氧化铝,并提高其晶体结构的稳定性和晶粒的均匀性。
最后,在焙烧完成后,将炉内的氧化铝固体通过火柴吹扫等操作进行冷却和收集。
同时,还可以对所收集的氧化铝进行精细处理,以满足不同工业领域的需求。
总的来说,氧化铝焙烧的生产工艺主要包括预煮、干燥、煮沸、焙烧和火柴吹扫等步骤。
通过控制各个环节的工艺参数,可以得到具有良好物理性质的氧化铝产品。
煅烧氧化铝cas
煅烧氧化铝cas煅烧氧化铝是一种常见的无机化合物,其化学式为Al2O3。
它是由铝和氧元素组成的化合物,常常被用于高强度陶瓷,磨料和催化剂的制造。
本文将探讨煅烧氧化铝的性质、制备方法和应用等方面的内容。
一、煅烧氧化铝的性质煅烧氧化铝是一种稳定的白色粉末,其晶体结构为六方紧密堆积晶体。
它的密度为3.9 g/cm³,熔点为2072℃,热稳定性能很高,极难溶解于水和酸碱溶液中,但在高温下会与强碱反应形成氢氧化铝溶解物。
另外,煅烧氧化铝是一种硬度高、耐磨损、化学稳定性好的材料。
它具有良好的绝缘性能和高压电性能,是电子元件制造中重要的材料。
1. Bayer法制备煅烧氧化铝Bayer法是工业上制备氧化铝的主要方法之一。
该方法是由卡尔·约瑟夫·拜耳在19世纪末发明的。
该法主要步骤包括将纯度较高的铝矾土转化为氢氧化铝,再通过煅烧过程将氢氧化铝转化为煅烧氧化铝。
该法不仅制备出的煅烧氧化铝纯度高,且成本低廉,适合工业化生产。
筛分法是一种简单易行的制备煅烧氧化铝的方法。
该法主要步骤包括将铝粉通过筛网进行筛分,得到不同粒径大小的铝粉。
然后将铝粉置于高温炉中进行煅烧处理,可制备出纯度较高的煅烧氧化铝。
该法制备出的煅烧氧化铝粒度均匀、纯度高,但煅烧温度较高,能耗较大,不适合大规模生产。
1. 高强度陶瓷材料煅烧氧化铝由于具有硬度高、密度大、脆性小、抗磨损、绝缘性好等优良性能,广泛应用于制备高强度陶瓷材料,如刀具、陶瓷储热器、热电转换器等。
2. 涂料材料煅烧氧化铝粉体具有均匀细腻的粒度和较大的比表面积,适合于作为涂料材料的增稠剂、填充剂和防腐剂,并且具有优异的抗紫外线性能。
煅烧氧化铝由于具有硬度高、抗磨损、化学稳定性好等性能,广泛应用于制备研磨材料、砂轮、砂纸等各种磨料材料,常用于金属制品的表面处理。
4. 催化剂煅烧氧化铝由于具有高比表面积、化学稳定性好等性能,被广泛用于制备各种催化剂,如超声范氏氧化、加氢脱氮和催化裂化等反应。
人造刚玉成分
人造刚玉成分人造刚玉是一种人工合成的具有高硬度和高熔点的材料,其成分主要由氧化铝(Al2O3)组成。
它是一种无色透明的晶体,常用于制造高硬度工具和磨料。
人造刚玉的制备过程中,通常使用高纯度的铝酸盐作为原料,在高温高压条件下进行合成反应。
首先,将铝酸盐和适量的助熔剂放入高温炉中,并施加高压。
随着温度的升高,反应开始进行。
在高温下,铝酸盐分解,释放出氧气离子和铝离子。
这些离子在高压下重新排列,形成人造刚玉的晶体结构。
制备过程中的高温和高压条件有助于加快晶体的生长速度,并提高材料的质量。
人造刚玉的主要成分是氧化铝,它具有坚硬、耐磨、抗腐蚀等优良的物理和化学性质。
人造刚玉的硬度仅次于金刚石,属于硬度较高的材料之一。
这使得它在工业领域有着广泛的应用。
人造刚玉常用于制造切割工具、研磨工具和抛光工具等。
由于其硬度高,可以有效地切割和磨削各种材料,如金属、陶瓷和玻璃等。
此外,人造刚玉还可用作磨料,用于磨削和抛光材料表面,使其达到光滑和亮度。
除了氧化铝,人造刚玉的成分中可能还包含少量的杂质。
这些杂质可以影响人造刚玉的性能和颜色。
例如,添加少量的氧化铬可以使人造刚玉呈现出红色或粉红色。
添加氧化铁可以使其呈现出黄色或棕色。
这些不同的颜色使人造刚玉可以用于珠宝制品的制造,如吊坠、戒指和耳环等。
人造刚玉的成分和制备过程决定了其物理和化学性质。
它具有高熔点、高硬度、抗腐蚀和耐磨等特点,使其在工业领域有着广泛的应用。
然而,人造刚玉也有一些局限性,如其脆性较大,易于产生裂纹。
因此,在使用时需要注意避免过大的冲击力和剧烈的温度变化。
人造刚玉是一种由氧化铝为主要成分的人工合成材料。
其硬度高、耐磨、抗腐蚀等特点使其在工业领域有着广泛的应用。
人造刚玉的成分和制备过程决定了它的性质和用途。
通过不同的添加剂和制备条件,可以获得不同颜色和性能的人造刚玉。
然而,人造刚玉也有其局限性,需要在使用时注意其脆性和避免剧烈的力和温度变化。
刚玉和氧化铝
刚玉和氧化铝是两种不同的物质。
刚玉是一种常见的天然矿物,主要成分是氧化铝,属于宝石类。
刚玉的颜色有多种,其中红色和蓝紫色是由于含有微量其他金属元素所致。
刚玉质地坚硬,耐磨、耐腐蚀、耐高温,因此通常被用作磨料、研磨剂、切割工具等,广泛用于工业和消费领域,如磨削切割片、钻探工具、轴承元件等。
氧化铝是一种无机物,化学式Al2O3,是工业上冶炼铝及其合金的原料。
它是一种白色固体,具有很高的熔点,可以用于制造耐火材料。
在刚玉中,氧是以离子键结构形式存在,而在氧化铝中,氧原子之间以共价键结构形式存在。
在某些方面,刚玉和氧化铝也存在着一些联系。
刚玉可以通过高温加热氧化铝得到,刚玉也是制作人造刚玉(蓝刚石、红刚石)的主要原料。
在刚玉的表面施加氧化铝混合物研磨后,可制得高精度、高光洁度的刚玉研具,用于超硬材料、合金工具和镀层材料等工艺领域。
总的来说,刚玉和氧化铝在成分、性质、应用等方面都有所不同。
刚玉主要用作宝石,还常被用作磨料、研磨剂、切割工具等;而氧化铝则是工业上冶炼铝及其合金的原料,还可用于制造耐火材料。
虽然刚玉可以通过加热氧化铝得到,但两者不可混淆使用,它们各自有其独特的性质和应用领域。
什么是煅烧氧化铝
什么是煅烧氧化铝?什么是人造刚玉.红宝石.蓝宝石?悬赏分:0 - 解决时间:2006-7-10 19:25提问者:科盲- 助理二级氧化铝、刚玉、红宝石和蓝宝石虽然名称各异,其形态、硬度、性质、用途也不相同,贵贱更是相距甚远,但是它们的化学成份却完全相同,皆是氧化铝.一.氧化铝纯净的氧化铝是白色无定形粉末,俗称矾土,密度3.9-4.0g/cm3,熔点2050℃、沸点2980℃,不溶于水,氧化铝主要有α型和γ型两种变体,工业上可从铝土矿中提取.铝土矿(Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O)是铝在自然界存在的主要矿物,将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍,获得铝酸钠溶液;过滤去掉残渣,将滤液降温并加入氢氧化铝晶体,经长时间搅拌,铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀;将沉淀分离出来洗净,再在950-1200℃的温度下煅烧,就得到α型氧化铝粉末,母液可循环利用.此法由奥地利科学家拜耳(K.J.Bayer)在1888年发明,时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法,人称“拜耳法”.在α型氧化铝的晶格中,氧离子为六方紧密堆积,Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心,晶格能很大,故熔点、沸点很高.α型氧化铝不溶于水和酸,工业上也称铝氧,是制金属铝的基本原料;也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器;还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等;高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料;还用于生产现代大规模集成电路的板基.γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得,工业上也叫活性氧化铝、铝胶.其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积,Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中.γ型氧化铝不溶于水,能溶于强酸或强碱溶液,将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝.γ型氧化铝是一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,活性高吸附能力强.工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒,耐压性好.在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体;在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂,还用于色层分析;在实验室是中性强干燥剂,其干燥能力不亚于五氧化二磷,使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用.目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90%以上,氧化铝大部分用于制金属铝,用作其它用途的不到10%.二.刚玉自然界天然存在的α型氧化铝晶体叫做刚玉,常因含有不同的杂质而呈现不同的颜色.刚玉一般呈带蓝或带黄的灰色,有玻璃或金刚光泽,密度在3.9-4.1g/cm3,硬度8.8,仅次于金刚石和碳化硅,能耐高温.含有铁的氧化物的刚玉砂叫金刚砂,呈暗灰色、暗黑色,常作研磨材料,用于制各种研磨纸、砂轮、研磨石,也用于加工光学仪器和某些金属制品.因天然刚玉产量供不应求,工业上常将纯α型氧化铝粉末在高温电炉中烧结制成人造刚玉,也称电熔刚玉.它能耐1800℃以上的高温,是制造高级特殊耐火材料的原料,有高温下机械强度大,抗热震性好,抗侵蚀性强,热膨胀系数小等特点,用于制火箭发动机燃烧室内衬、喷咀,雷达天线保护罩,原子能反应堆材料,高级高频绝缘陶瓷,冶炼纯金属和合金的坩埚,高温发热原件,热电偶保护管,各种高温炉的炉衬等.人造刚玉还用于制精密仪表轴承和金属丝的拉丝模具.我国自1958年起就能产生人造刚玉了.三.红宝石和蓝宝石混有少量不同氧化物杂质的优质刚玉就是大名鼎鼎的红宝石和蓝宝石,是制作名贵首饰的材料,其微粒可制精密仪表和手表的轴承.红宝石是天然产的透明红色刚玉,颜色从淡玫瑰红至深胭脂红,有的还略带紫色色调,有的有星光,以呈鸽子血红色最具有商业价值.红色是晶体中含少量氧化铬之故.红宝石是宝石中的珍品,七月生辰石.红宝石英语为Ruby,源出拉丁语ruber意为红色,硬度为9,密度常为4g/cm3,有金刚光泽.天然红宝石重量达1克拉的不多,超过5克拉已属罕见,世界上每年开采的红宝石其中品质最优者仅占千分之一.世界天然红宝石迄今发现最大的重3450克拉产自缅甸,世界著名的巨大星光红宝石重138.7克拉,著名的鸽血红宝石重55克拉.世界红宝石最有名的产地是缅甸曼德拉的东北部,还有泰国、斯里兰卡、柬埔寨.1973年在非洲肯尼亚的恩干加,1978年在澳大利亚中部阿利斯波利,70年代末在巴基斯担的罕萨先后发现大型红宝石矿藏,以上发现被誉为70年代世界红宝石矿三大发现.我国红宝石主要产地为云南、青海,数量不多质量也不大理想.蓝宝石因其在自然界存在比红宝石数量要多,故早在公元前800年就被人类当作宝石.它也是天然的α型氧化铝晶体.因含有少量铁和钛杂质,颜色从很淡的蓝色至深靛蓝,尤以中等程度的蓝色最为珍贵.天然刚玉晶体中若含少量铁、钴呈绿色,含钒呈翠绿,含镍、镁呈黄色,含锰、铁呈褐色,这些有色刚玉一般也归入蓝宝石.蓝宝石的硬度、密度、类似红宝石,也有金刚光泽,少数有星光效果,它是九月生辰石.我国蓝宝石主要产地为山东省昌乐县和海南省文昌县,此外江苏、福建也有出产,虽然数量比红宝石要大,但质量也不甚理想.世界蓝宝石主要产自澳大利亚和斯里兰卡,两国约集中了世界蓝宝石资源的80%,其中澳大利亚就占60%,此外印度、缅甸、泰国、柬埔寨、马达加斯加、俄国、南非、美国也有出产.美国某博物馆藏有一颗重563克拉的印度星光蓝宝石,色泽稍暗淡,星光完美几乎无瑕疵.1984年在澳大利亚发现著名昆土兰星光蓝宝石,为历来发现的最大星光刚玉,原石重1156克拉,琢磨后重733克拉,呈椭圆形如鸡蛋,后为美国洛杉矶一家私人宝石公司所收藏.1996年下半年一批泰国宝石学家在非洲马达加斯加发现了迄今世界上最大的一串绿宝石.他们化了一周时间挖掘一块巨大的云母,在云母下面发现了一串绿宝石,共有127块,重达数十千克,价值5千万美元.泰国的曼谷是日前世界上最大的红、蓝宝石加工中心,宝石的改色、雕琢工艺技术水平居世界前茅,宝石加工业是该国的支柱产业.四.人造红宝石、蓝宝石1877年法国化学家弗雷米将纯氧化铝粉末、碳酸钾、氟化钡和少量重铬酸钾作原料,在坩埚中经高温熔融8天,获得小颗粒红宝石晶体,这是人造红宝石的开端.1885年在瑞士日内瓦出现一些品质优良的人造红宝石,据说是有天然红宝石碎片,加上增强红色的重铬酸钾等经高温熔融制成,和天然品性质相同.然而真正实现人工制造宝石并能投入规模化生产的要归功于法国化学家维尔纳叶.维尔纳叶在1891年发明火焰熔融法,并用该法试制人造宝石,成功后又用纯净的氧化铝试验.在高温马弗炉中用倒置的氢氧吹管进行试验,含有少量氧化铬的纯净氧化铝细末慢慢落入火焰中熔化,滴在基座上冷凝结晶.经过十年的努力,1904年维尔纳叶正式制造出了人造红宝石,以后火焰熔融法逐渐完善,生产出的红宝石和天然品几乎无差别.该法一直沿用到现代,至今仍是世界生产人造宝石的主要方法,人称“维尔纳叶法”。
氧化铝的煅烧过程
氧化铝的煅烧过程氧化铝是一种常见的无机化合物,具有广泛的应用。
其煅烧过程是指在高温下将氧化铝原料经过一系列化学反应,使其转化为高纯度的氧化铝产品的过程。
这个过程涉及到多个方面的内容和概念,让我们来深入探讨一下。
让我们了解一下氧化铝的基本知识。
氧化铝的化学式为Al2O3,它由两个铝离子(Al3+)和三个氧离子(O2-)组成。
氧化铝具有高熔点、高硬度和化学稳定性等特点,因此在工业上具有广泛的应用,如陶瓷制品、电子材料、耐火材料等。
在煅烧过程中,首先需要选择合适的氧化铝原料。
常用的氧化铝原料包括氢氧化铝和硫酸铝等。
这些原料经过干燥、研磨和筛分等预处理步骤后,即可进入煅烧工序。
煅烧工序通常在高温下进行,一般在1200°C至1800°C之间。
煅烧过程主要包括三个阶段:脱水、失重和晶体转化。
首先是脱水阶段,当氧化铝原料暴露在高温下时,其中的结晶水分子将逐渐释放出来。
这个过程会伴随着水分的蒸发和氧化铝晶格结构的变化。
脱水阶段的目的是去除原料中的水分,为后续的反应创造条件。
接下来是失重阶段,也就是所谓的氧化反应。
在高温下,氧化铝原料中的氧离子和铝离子会发生反应,形成更稳定的氧化铝晶体结构。
这个反应是放热的,会伴随着原料的失重和颜色的变化。
失重阶段的目的是将氧化铝原料转化为纯净的氧化铝产品。
最后是晶体转化阶段,在这个阶段,氧化铝产品的晶体结构会发生变化,从一种晶体形态转变为另一种。
这个过程是渐进的,需要适当的时间和温度条件。
晶体转化阶段的目的是优化氧化铝的物理性质,使其更适合特定的应用需求。
氧化铝的煅烧过程包括脱水、失重和晶体转化三个阶段。
通过高温处理,氧化铝原料中的水分和杂质被去除,同时氧离子和铝离子发生反应,形成高纯度的氧化铝产品。
这个过程是复杂而关键的,需要严格的控制和优化。
对于我个人来说,我对氧化铝的煅烧过程非常着迷。
通过对这个过程的了解,我对氧化铝的应用和性质有了更深入的理解。
我认为氧化铝作为一种重要的无机材料,在现代工业中扮演着至关重要的角色。
合成刚玉成分
合成刚玉成分合成刚玉是一种重要的人造材料,其成分主要由氧化铝(Al2O3)组成。
刚玉具有非常高的硬度、耐磨性和高耐热性,因此被广泛应用于工业领域。
合成刚玉的制备过程是通过高温下进行的化学反应。
一种常用的方法是使用氧化铝粉末作为原料,经过特定的工艺处理后,在高温下与其他添加剂(如氧化铝颗粒、硼酸、碳酸钙等)进行反应。
通过控制反应时间、温度和压力等条件,可以实现合成刚玉的制备。
在合成刚玉的过程中,添加剂的作用是调控晶体的生长速度和晶体结构。
例如,硼酸可以促进晶体生长,碳酸钙可以改善晶体的结构稳定性。
同时,还可以通过控制原料的比例和反应条件,来调节刚玉的硬度、透明度和颜色等特性。
合成刚玉的硬度主要取决于晶体的结构和化学成分。
刚玉晶体具有六方晶系结构,在晶体中铝原子和氧原子呈八面体配位排列。
这种结构使得刚玉晶体具有非常高的硬度,达到了9.0的莫氏硬度。
这意味着刚玉可以用来制作各种工具和磨料,例如砂纸、磨轮和切割工具等。
除了硬度,刚玉还具有其他优良的物理和化学性质。
它具有较高的熔点,约为2050摄氏度,因此可以在高温环境下稳定使用。
刚玉还具有较好的耐磨性和耐腐蚀性,可以在恶劣的工作条件下长时间使用。
此外,刚玉还具有较好的绝缘性能和高透明度,因此也可以用于制作光学器件和玻璃陶瓷等产品。
由于合成刚玉具有如此出色的性能,它在许多领域得到了广泛应用。
例如,在磨料和磨具行业中,刚玉可以用来制作砂纸、磨轮和磨具等,用于金属加工、玻璃加工和宝石加工等工艺。
在光学领域,刚玉可以用来制作透镜、窗口和激光器件等,具有广阔的市场前景。
此外,刚玉还可以用于制作陶瓷、瓷砖和人造宝石等产品,满足人们对美观和实用性的需求。
然而,合成刚玉的制备过程需要高温高压条件,并且生产成本较高。
同时,由于刚玉具有非常高的硬度,加工和加工过程相对困难,需要采用专门的工艺和设备。
因此,合成刚玉的生产和应用仍面临一些挑战和限制。
合成刚玉是一种重要的人造材料,具有高硬度、耐磨性和高耐热性等优良性能。
人造刚玉的主要成分
人造刚玉的主要成分
人造刚玉是一种高硬度、高耐磨、高耐腐蚀的材料,被广泛应用于工业和科学领域。
它的主要成分是氧化铝,通过高温高压的人造合成过程得到。
氧化铝是一种无色、无味、无毒的物质,化学式为Al2O3。
它是一种高熔点、高硬度的陶瓷材料,因其良好的耐热性、耐腐蚀性、绝缘性和化学稳定性,在航空、航天、电子、化工、冶金等领域有广泛的应用。
人造刚玉的制备过程是将高纯度的氧化铝粉末与适量的添加剂混合,放入高温高压的反应釜中,经过几个小时的反应和冷却,形成晶体结构均匀、密度高、硬度大的人造刚玉。
除了氧化铝外,人造刚玉中还可能添加其他元素,以改变其性质和用途。
例如,添加钛、锆等元素可以提高其机械强度和耐磨性;添加钴、铁等元素可以使其具有磁性;添加钼、铬等元素可以改善其耐腐蚀性。
人造刚玉的性质主要取决于其晶体结构和成分。
它具有极高的硬度和耐磨性,比自然刚玉还要硬,可以用来制造切削工具、磨料、陶瓷等产品。
同时,人造刚玉还具有良好的耐热性和耐腐蚀性,可以用于高温、高压、腐蚀性环境下的机械零件、化工设备等。
总之,人造刚玉的主要成分是氧化铝,通过高温高压的人造合成过程得到。
它具有极高的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和耐热性,被广泛应用于工业和科学领域。
未来,随着科技的发展,人造刚玉的应用领
域还将不断拓展和深化。
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氧化铝、刚玉、红宝石和蓝宝石虽然名称各异,其形态、硬度、性质、用途也不相同,贵贱更是相距甚远,但是它们的化学成份却完全相同,皆是氧化铝.
一.氧化铝
纯净的氧化铝是白色无定形粉末,俗称矾土,密度3.9-4.0g/cm3,熔点2050℃、沸点2980℃,不溶于水,氧化铝主要有α型和γ型两种变体,工业上可从铝土矿中提取.铝土矿(Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O)是铝在自然界存在的主要矿物,将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍,获得铝酸钠溶液;过滤去掉残渣,将滤液降温并加入氢氧化铝晶体,经长时间搅拌,铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀;将沉淀分离出来洗净,再在950-1200℃的温度下煅烧,就得到α型氧化铝粉末,母液可循环利用.此法由奥地利科学家拜耳(K.J.Bayer)在1888年发明,时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法,人称“拜耳法”.
在α型氧化铝的晶格中,氧离子为六方紧密堆积,Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心,晶格能很大,故熔点、沸点很高.α型氧化铝不溶于水和酸,工业上也称铝氧,是制金属铝的基本原料;也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器;还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等;高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料;还用于生产现代大规模集成电路的板基.
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γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得,工业上也叫活性氧化铝、铝胶.其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积,Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中.γ型氧化铝不溶于水,能溶于强酸或强碱溶液,将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝.γ型氧化铝是一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,活性高吸附能力强.工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒,耐压性好.在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体;在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂,还用于色层分析;在实验室是中性强干燥剂,其干燥能力不亚于五氧化二磷,使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用.
目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90%以上,氧化铝大部分用于制金属铝,用作其它用途的不到10%.
二.刚玉
自然界天然存在的α型氧化铝晶体叫做刚玉,常因含有不同的杂质而呈现不同的颜色.刚玉一般呈带蓝或带黄的灰色,有玻璃或金刚光泽,密度在3.9-4.1g/cm3,硬度8.8,仅次于金刚石和碳化硅,能耐高温.含有铁的氧化物的刚玉砂叫金刚砂,呈暗灰色、暗黑色,常作研磨材料,用于制各种研磨纸、砂轮、研磨石,也用于加工光学仪器和某些金属制品.
因天然刚玉产量供不应求,工业上常将纯α型氧化铝粉末在高温电炉中烧结制成人造刚玉,也称电熔刚玉.它能耐1800℃以上的高温,是制造高级特殊耐火材料的原料,有高温下机械强度
大,抗热震性好,抗侵蚀性强,热膨胀系数小等特点,用于制火箭发动机燃烧室内衬、喷咀,雷达天线保护罩,原子能反应堆材料,高级高频绝缘陶瓷,冶炼纯金属和合金的坩埚,高温发热原件,热电偶保护管,各种高温炉的炉衬等.人造刚玉还用于制精密仪表轴承和金属丝的拉丝模具.我国自1958年起就能产生人造刚玉了.。