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“剛玉”到底是個什么玩意？？？
發(fā)布日期：2019-07-09 瀏覽次數(shù)： 文章來源：銳石公司
導(dǎo)讀：在工業(yè)材料應(yīng)用領(lǐng)域，剛玉最為人熟知的產(chǎn)品是各種剛玉磨料耐磨材料，耐火材料等等；在寶石界，讓人愛不釋手的紅寶石，藍寶石也是剛玉。但剛
在工業(yè)材料應(yīng)用領(lǐng)域，剛玉最為人熟知的產(chǎn)品是各種剛玉磨料耐磨材料，耐火材料等等；在寶石界，讓人愛不釋手的紅寶石，藍寶石也是剛玉。但剛玉到底是什么，你心里真真真的有譜么？
圖1：寶石級天然剛玉原石
首先聊一下，剛玉為什么叫剛玉？剛玉(CorundumКорунд)，名稱源于印度，礦物學(xué)名稱，其化學(xué)成分是氧化鋁Al2O3。Al2O3有許多同質(zhì)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(zhì)異晶體）、α-Al2O3。其實我們所說的剛玉，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(zhì)，根據(jù)來源不同，工藝不同及需要不同會有其他雜質(zhì)摻雜，但主晶型應(yīng)當為α-Al2O3的才能稱之為剛玉）。
剛玉這種材料有許多特點，其最為突出的特點是硬度大（莫氏硬度為9），耐高溫（可長期在1600℃以上工作，根據(jù)具體材料不同有小小差異），具有優(yōu)異的光學(xué)性能（寶石級剛玉）。天然剛玉礦物資源量少，開采成本高，當今人們正大量用人造剛玉替代天然剛玉。剛玉有寶石級、工業(yè)級兩種，下面分別對其相關(guān)的應(yīng)用做簡單整理。
寶石級寶石概況
寶石學(xué)上具備寶石條件剛玉的稱紅寶石(Ruby)、藍寶石(Sapphire)（PS：在寶石界，紅色的稱為紅寶石，而其他色調(diào)的剛玉在商業(yè)上統(tǒng)稱藍寶石）。緬甸、斯里蘭卡、泰國、越南、柬埔寨是世界上優(yōu)質(zhì)紅寶石、藍寶石最重要的供應(yīng)國。其他產(chǎn)出國還有中國、澳大利亞、美國、坦桑尼亞等。由于天然剛玉寶石資源匱乏，為了滿足愛美人士的需求，人造剛玉也大量應(yīng)用于首飾的設(shè)計。人造的剛玉寶石價格合理，花樣多，肉眼難辨，可以滿足一般的裝飾需求。
2：寶石級剛玉：紅寶石及藍寶石
寶石級剛玉除了應(yīng)用首飾產(chǎn)品以外，其在工業(yè)上也有許多用途，工業(yè)上應(yīng)用的主要采用人造藍寶石。例如：LED藍寶石襯底材料，藍寶石手表表鏡，藍寶石光學(xué)窗口，藍寶石紅外制導(dǎo)窗口，藍寶石眼科手術(shù)刀（γ-刀）等。
圖3：藍寶石眼科手術(shù)刀
相比于天然寶石，人造藍寶石可以輕易獲取更大尺寸，可以給人們的工業(yè)應(yīng)用帶來更多方便。目前人造藍寶石晶體可以通過紫式拉晶法（即提拉法CZ），凱式長晶法（即泡生法KY）及熱交換法（MEN）這三種方法生長。
圖4：晶環(huán)電子采用泡生法制備的450公斤大尺寸藍寶石晶體
工業(yè)級剛玉應(yīng)用舉例
由于剛玉具備的“硬度大”及“耐高溫”這兩個特點，剛玉在工業(yè)上主要用于耐磨材料及耐火材料兩大類。
研磨材料：可制成研磨球，砂輪、研磨盤、研磨紙及研磨粉（膏）等。用其制造的磨具適用磨削各種硬度較大和抗張強度較高的金屬，如碳鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵、硬青銅等，還可作超精研磨、拋光材料。
耐火材料：剛玉質(zhì)耐火制品耐高溫，耐腐蝕，廣泛用于多種高溫電爐、窯爐的內(nèi)襯及制作剛玉爐管、爐芯及高溫電爐配件等在。在化工系統(tǒng)中，作為反應(yīng)爐和氣化爐的專用爐襯及用作各種反應(yīng)器皿和管道。
圖5：剛玉磨料
根據(jù)終端需求的不同，制備剛玉的原料也有不同。棕剛玉可以直接取鋁礬土在電弧爐中熔化，提高氧化鋁純度，然后將其凝固塊粉碎、整粒而成。但如果需要制備雜質(zhì)含量較低的白剛玉，則需要采用高純度的Al2O3粉體材料制備。
剛玉作為氧化鋁材料的最重要的一個存在，其應(yīng)用實在難以一一表明，如上僅拋出部分重點例子做說明，更多關(guān)于剛玉的應(yīng)用沒有提到的，圈友們請丟出“玉”來。
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生產(chǎn)設(shè)備配置
剛玉制砂生產(chǎn)流程
原料：礬土生礦石
設(shè)備：礬土窯、冶煉爐、制砂生產(chǎn)線、磁選設(shè)備、磨粉機、化驗設(shè)備
成品：耐火原料和磨料兩個系列
規(guī)格：骨料：0-1,1-3,3-5,5-8
磨料：F12-F1200
原理：生礬土礦經(jīng)過礬土窯燒制為熟礬土，經(jīng)過電弧爐通電冶煉成為剛玉原塊，再經(jīng)破碎設(shè)備破碎制成砂子，通過磨粉機和磁選設(shè)備進行成品加工。
