刚玉的主要成分是什么 刚玉的物理性质和化学性质简介

一、刚玉是什么意思

刚玉是一种氧化物矿物，产于变质岩的接触面（硅卡岩等）麻粒岩和其冲积层，具有硬度大、熔点高、耐侵蚀等特性，以复相材料的形式广泛应用于工业各个领域，也具有一定的观赏价值。

刚玉这一名称源于印度，系矿物学名称，其硬度仅次于金刚石，主要用于高级研磨材料，手表和精密机械的轴承材料，工业领域常用的刚玉一般是人造刚玉，是铝矾土为主要原料经矿业炉炼出的人造材料。

二、刚玉的主要成分是什么

刚玉的主要成分是氧化铝（Al₂O₃），氧化铝有许多同质异晶体，常见的主要有3种晶型，即γ-Al₂O₃、β-Al₂O₃（严格来说不同质异晶体）、α-Al₂O₃，我们所说的刚玉，指的是α-Al₂O₃（目前所用到的刚玉，不管是天然的还是得人造的，一般不会是纯物质，根据来源不同，工艺不同及需要不同会有其他杂质掺杂，但主晶型应当为α-Al₂O₃的才能称之为刚玉）。

一般来说，刚玉中铝元素的质量分数53.2%，氧元素的质量分数46.8%，并含有Cr³ 、Ti⁴ 、Fe³ 、Fe² 、Mn² 、V³ 等，它们以等价或异价类质同象代替A^l3 。

三、刚玉的物理性质和化学性质简介

1、刚玉的物理性质

刚玉呈桶状、柱状、锥状和板状，质地坚硬，面上常有斜条纹。纯净的刚玉是无色或灰色、黄灰色，因含有不同的微量元素而呈现不同颜色，如含铁元素者呈黑色，含铬元素者呈红色，含钛元素呈蓝色，含钒元素和铬元素者呈紫色，含铁元素和铬元素者呈绿色。玻璃光泽。无解理；常因聚片双晶或细微包体产生{0001}或{1011}的裂开。在长短波紫外线下发红色荧光，含Fe高者荧光较弱。含Cr呈粉色荧光或橙黄色荧光。在室温下还是在高温下的空气里都较为稳定的。

刚玉正交偏光间干涉色类似石英的干涉色，但由于硬度大，其厚度常较同一薄片其他矿物的厚度略大一些，故干涉色常不止于一级白色，有时可达二级。柱状切面具平行消光和负延长符号。但必须注意，对于板状习性的刚玉，当薄片垂直板面切制时，这种切面的延长符号刚好相反，而是延长方向与慢光平行。往往能见到平行{1011}的聚片双晶。一轴晶负光性，但有时表现为二轴晶，光轴角一般不大（最大值可达58°）。

2、刚玉的化学性质

（1）与酸碱反应

刚玉耐酸耐碱，但在高压条件、浓碱溶液可能发生：Al₂O₃ 2NaOH 3H₂O=2NaAl(OH)₄，且反应受温度的影响，以60%氢氧化钠溶液、反应时间为6小时为例，当温度升高从180℃升高至200℃，刚玉溶解速率增加12.5%，而随着反应温度从200℃增加到220℃，溶解速率增加46%。

（2）与金属反应

刚玉在常温下一般不会与金属发生化学反应，如在低于65GPa的压力和低于2000K的温度下，刚玉和铁不会发生反应。但在高于此压力和温度下，其与铁能发生一种反应：（2 3x）Fe xAl₂O₃==2FeAl_x 3xFeO，其中x从0.02-0.03到0.25变化。 此外，钛在磨削高温下与刚玉起反应，主要反应方程式Ti Al₂O₃ O₂==Al₂TiO₅。