刚玉结构

刚玉的晶体结构
刚玉是一种非常硬的矿物，它的硬度仅次于钻石。

它的晶体结构对
于研究者来说非常有趣。

下面将详细介绍刚玉的晶体结构。

1. 什么是刚玉的晶体结构？
刚玉的化学式为Al2O3，它的晶体结构是六方最密堆积结构。

在这种
结构中，每个Al3+离子都被六个氧离子包围，每个氧离子又被两个铝
离子包围。

这种结构具有很高的对称性，对于刚玉的物理和化学性质
都有很大的影响。

2. 刚玉的晶体结构是如何形成的？
刚玉的晶体结构是由铝和氧原子组成的。

在高温和高压下，铝和氧原
子会形成氧化铝（Al2O3）的化合物，然后通过长时间的结晶过程形成
刚玉晶体。

刚玉晶体在自然界中很少见，主要是通过人工合成的方式
得到。

3. 刚玉的晶体结构对其性质有什么影响？
刚玉由于晶体结构的特殊性质，具有极高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

它也是一种高温稳定化合物，能够承受高温和高压下的极端环境。

这
些特性使刚玉在机械、电子、化工等领域有着广泛的应用。

4. 如何研究刚玉的晶体结构？
为了研究刚玉的晶体结构，研究者通常使用X射线衍射技术。

这种技术可以通过测量经过晶体的X射线经过衍射后的位移和强度，来确定晶体中原子的位置和晶体结构。

这些信息可以帮助研究者理解刚玉的结构和性质。

总之，刚玉的晶体结构对于其硬度和化学性质具有重大影响。

通过研究刚玉的晶体结构，研究者可以更好地理解和改进其应用和性能。

刚玉的分类及应用大全
随着太阳能硅晶片切割行业的兴起，传统超硬、耐高温材料之一的碳化硅顿时成为超级磨料明星。

因为金刚石微分生产的切割、磨削工具广泛的应用到五金、建筑陶瓷石材切割抛光等领域，也使得金刚石粉体被普通百姓所熟知。

而刚玉作为一种非常重要的磨料、耐高温粉体材料在普通人眼中却显得有些默默无闻甚至是有些陌生。

其实刚玉作为使用历史悠久的超硬、耐高温材料，至今仍然广泛的应用在各种工业领域中，发挥着重要的作用。

本文将简要的向读者介绍刚玉的种类及其特点，以期能够加深大家对刚玉家族各成员的认识。

 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，硬度仅次于金刚石和碳化硅，能耐高温。

自然界存在天然的刚玉，红宝石、蓝宝石就是天然刚玉。

工业生产使用的刚玉多数是人工合成的，随着加工工艺和参杂的其它元素成分的不同，刚玉可分为白刚玉、棕刚玉等多种类型。

下文将向大家介绍几种常见的刚玉种类及其特性。

 1、白刚玉
 白刚玉是以优质铝氧化粉为原料，白刚玉经电熔提炼结晶而成，纯度高、自锐性好、耐酸碱腐蚀、耐高温、热态性能稳定。

白刚玉硬度略高于棕刚玉，韧性稍低，纯度高、自锐性好、磨削能力强、发热量小、效率高、耐酸碱腐蚀、耐高温热稳定性好。

用白刚玉粒度砂制成磨具，适用于磨削高碳钢、高速钢及不锈钢等细粒度磨料，白刚玉还可以用于精密铸造和高级耐火材料。

材料科学基础第 2 章2.3.7 刚玉型晶体结构分析23刚玉晶胞Al2O3（刚玉）晶体结构化学式Al2O3三方晶系，晶胞参数a0=0.514nm，α=55゜17′，Z=2晶体结构离子堆积情况O2-按六方紧密堆积排列，即ABAB…二层重复型，而Al3+填充于三分之二的八面体空隙，使化学式成为Al2O3。

23有缘学习更多驾卫星ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）在平行C轴方向上，每隔两个实心的充填Al3+的八面体就有一个空心的八面体，实心[AlO]八面体以共面相连。

6[AlO6]八面体层沿C轴方向共面相联23z 此时，两个较为靠近的铝离子之间产生了斥力，使铝离子并不处于八面体中心，而是稍有偏离， [AlO6]八面体稍有变形。

沿z轴方向八面体空隙中Al3+偏离中心位置23(0001)方向[AlO6]八面体共棱成层底面方向每两个铝氧八面体共棱连接，中间有一个空隙23α-Al 2O 3的结构中铝离子的三种不同排列法（a ）刚玉型结构中正离子的排列，（b ）在 面上的投影第13层和第一层重复23α－Al2O3中的氧与铝的排列次序可写成：O A Al D O B Al E O A Al F O B Al D O A Al E O B Al F O A Al D…… 13层间距离最远23结构相同的物质FeTiO 3、MgTiO 3α-Fe 2O 3、Cr 2O 3、Ti 2O 3、V 2O 3等性能与用途①性能②用途熔点高，达2050℃，莫氏硬度9级，这与Al-O键的牢固性有关。

生产刚玉莫来石陶瓷，氧化铝陶瓷，高频无线电陶瓷，高温耐火材料的原料。

23。

第12章陶瓷材料12.1复习笔记一、陶瓷概述（1）陶瓷①定义传统上“陶瓷”是陶器与瓷器的总称。

后来，发展到泛指整个硅酸盐材料，包括玻璃、水泥、耐火材料、陶瓷等。

②分类陶瓷一般归纳为：工程陶瓷和功能陶瓷。

（2）新型无机材料新型无机材料是指在传统硅酸盐材料的基础上，用无机非金属物质为原料，经粉碎、配制、成型和高温烧结制得的无机材料，如功能陶瓷，特种玻璃，特种涂层等。

（3）新型无机材料与传统硅酸盐材料的比较①从组成上看新型无机材料的组成远远超过硅酸盐的范围，除氧化物和含氧酸盐之外，还有碳化物、氮化物、硼化物、硫化物及其他盐类和单质。

②从性能上看a．新型无机材料不仅具有熔点高，硬度高，化学稳定性好，耐高温，耐磨损等优点；b．一些特殊陶瓷还具有一些特殊性能，如介电性、压电性、铁电性、半导性、软磁性、硬磁性等。

二、陶瓷材料的典型结构陶瓷是指由金属（类金属）和非金属元素之间形成的化合物。

这些化合物的结合键主要是离子键或共价键。

1．离子晶体陶瓷结构（1）分类①NaCl型结构：MgO、NiO、FeO等；②CaF2型结构：等；③刚玉型结构：等；④钙钛矿型结构：。

（2）刚玉型结构（如图12-1-1所示）图12-1-1Al2O3晶体结构刚玉型结构中每晶胞有6个氧离子、4个铝离子。

其中：①氧离子占密排六方结点位置，铝离子配置在氧离子组成的八面体间隙中，但只填2/3如图12-1-1（b）所示；②铝离子的排列要满足铝离子之间的间距最大，因此每三个相邻的八面体间隙，就有一个是有规律地空着，如图12-1-1（a）所示。

（3）钙钛矿型结构（如图12-1-2所示）图12-1-2钙钛矿结构钙钛矿型结构中每个晶胞中有1个钛离子、1个钙离子、3个氧离子。

其中：①原子半径较大的钙离子与氧离子作立方最密堆积；②半径较小的钛离子位于氧八面体间隙中，构成钛氧八面体[TiO6]。

钛离子只占全部八面体间隙的1/4。

2．共价晶体陶瓷结构共价晶体陶瓷多属金刚石结构。

板状刚玉的主要成分和特征？板状刚玉是一种烧结刚玉，主要应用在耐材或浇注料行业。

那么你知道板状刚玉的主要成分和特征吗？今天海旭磨料板状刚玉厂家为大家介绍板状刚玉的主要成分和特征。

板状刚玉的主要成分：
矾土烧结刚玉的主要化学成份是：Al2O3的含量在99%以上、SiO2(0.1%)、Fe2O3(0.02%)、Na2O(0.4%)。

板状刚玉具有发育良好的α-Al2O3晶体结构，韧性高，可承受较大的磨削压力而不至于破碎，并能切削较厚的金属层，横向进给可高达6mm以上。

板状刚玉的主要特征：
1、对于优异的高温性能来说刚玉中氧化硅、氧化铁和氧化钛的低含量是非常重要的。

溶酸铁的超低含量典型值是小于0.002%对于磷酸盐结合耐火材料是非常重要的。

2、对比烧结板状刚玉和其他合成高铝骨料，例如电熔白刚玉，发现差别在于具有较细尺寸的杂质含量。

这会引起巨大的性能差异，尤其是高温性能。

3、较高的杂质含量以较细的尺寸引入会大大降低高温体积稳定性和抗蠕变性。

对比电熔白刚玉和板状刚玉的气孔率能看到巨大的差异。

尽管两种骨料的总气孔率一样，但晶粒气孔有显著差别。

4、电熔晶粒的开口气孔率是烧结晶粒的2-3倍。

电熔氧化铝的大部分气孔由大的开口气孔构成，而板状刚玉有超过一半的气孔是闭口气孔。

高比例的闭口气孔对于高的抗热震性是板状刚玉的典型特征。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟刚玉Al2O3【化学组成】有时含微量的Fe、Ti、Cr、Mn、V、Si 等，以类质同像置换或机械混入物形式存在于刚玉中。

【晶体结构】三方晶系；；a0=0.477 nm，c0=1.304 nm;Z=6。

晶体结构见图Y-3。

沿垂直三次轴方向上O2-成六方最紧密堆积，而Al3+则在两O2-层之间，充填的八面体空隙。

八面体在平行{0001}方向上共棱成层(图Y-3(a))，在平行c 轴方向上，共面联结构成两个实心的［AlO6］八面体(图Y-3(b)中带斜线方块)和一空心由O2-围成的八面体(图Y-3(b)中空白方块)相间排列的柱体。

［AlO6］八面体成对沿c 轴呈三次螺旋对称(图Y-3(c))。

由于AlO 键具离子键向共价键过渡的性质(共价键约占40%)，从而使刚玉具共价键化合物的特征。

两个较为靠近的Al3+发生了斥力，因而两组O2 层之间的Al3+，并不处于同一水平面内。

图Y-3 刚玉的晶体结构(引自潘兆橹等，1993)【形态】晶体通常呈腰鼓状、柱状，少数呈板状或片状(图Y-4)。

常依菱面体{101}、较少依{0001}成聚片双晶(图Y-5)，以致在晶面上常常出现相交的几组条纹。

刚玉的晶体形态与其形成时的介质成分有关：产于SiO2 含量低的岩石(如正长岩、斜长岩等)中的刚玉，呈长柱状和近三向等长的晶形；而产于SiO2 含量有所增高的岩石中的刚玉，其晶体形态则以板状为特征。

集合体成粒状或致密块状。

图Y-4 刚玉的晶体(引自潘兆橹等，1993)【物理性质】一般为灰、黄灰色，含Fe 者呈黑色；含Cr 者呈红色者，称红。

第二节刚玉(红宝石、蓝宝石)刚玉矿物的宝石品种有红宝石、蓝宝石，它们是世界上公认的两大珍贵彩色宝石品种。

红宝石的英文为“Ruby”，在圣经中红宝石是所有宝石中最珍贵的。

红宝石炽热的红色使人们总把它和热情、爱情联系在一起，被誉为“爱情之石”，象征着热情似火，爱情的美好、永恒和坚贞。

红宝石是七月的生辰石。

蓝宝石的英文名称是“Sapphire'’，古波斯人相信是蓝宝石反射的光彩使天空呈现蔚蓝色，它被看作是忠诚和德高望重的象征。

蓝宝石是九月的生辰石。

一、刚玉宝石的基本性质(一) 矿物名称刚玉(Corundum)，在矿物学上属刚玉族。

(二) 化学成分刚玉的化学成分为铝的氧化物(Al2O3)，可含有微量的杂质元素Fe、Ti、Cr、Mn、V等。

杂质元素可以等价离子或异价离子形式代替晶格中的Al3+，也可以机械混入物形式存在于晶体中。

(三) 晶系及结晶习性刚玉属三方晶系，晶格中O2-作六方最紧密堆积，堆积层垂直于3次轴，Al3+广充填了由O2-形成的八面体空隙数的2／3，[Alo6]八面体以棱连接成层，并沿z轴方向呈三次螺旋对称(见图3-1-114)。

刚玉属复三方偏三角面体晶类，晶体常呈桶状、柱状，少数呈板状或叶片状(见图3—1—115)。

重要单形有六方柱a{1120}，六方双锥z{2241}、n{2243}、w{14·14·28·3}，菱面体r{1011}，平行双面c{0001}。

在{1011}晶面上，具有平行{1011}和{2243}交棱的花纹。

刚玉中的双晶有两种：一是在晶体生长过程中形成的生长双晶；二是在机械作用下面网滑动形成的机械双晶。

刚玉的生长双晶只在特定的产地可见，例如斯里兰卡和克什米尔，而绝大多数刚玉宝石的双晶是由于面网滑动、晶格变形造成的简单接触双晶或聚片双晶。

刚玉宝石的聚片双晶通常平行{1011}，少数情况下平行{0001}(见图3-1-116)。

刚玉的单晶形态与形成条件有关。