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“剛玉”到底是個(gè)什么玩意？？？

發(fā)布日期：2019-07-09 瀏覽次數(shù)：文章來(lái)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(lán)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(lán)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(jí)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(yán)格來(lái)說(shuō)不同質(zhì)異晶體）、α-Al2O3。其實(shí)我們所說(shuō)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(huì)是純物質(zhì)，根據(jù)來(lái)源不同，工藝不同及需要不同會(huì)有其他雜質(zhì)摻雜，但主晶型應(yīng)當(dāng)為α-Al2O3的才能稱之為剛玉）。

剛玉這種材料有許多特點(diǎn)，其最為突出的特點(diǎn)是硬度大（莫氏硬度為9），耐高溫（可長(zhǎng)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(jí)剛玉）。天然剛玉礦物資源量少，開采成本高，當(dāng)今人們正大量用人造剛玉替代天然剛玉。剛玉有寶石級(jí)、工業(yè)級(jí)兩種，下面分別對(duì)其相關(guān)的應(yīng)用做簡(jiǎn)單整理。

寶石級(jí)寶石概況

寶石學(xué)上具備寶石條件剛玉的稱紅寶石(Ruby)、藍(lán)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(lán)寶石）。緬甸、斯里蘭卡、泰國(guó)、越南、柬埔寨是世界上優(yōu)質(zhì)紅寶石、藍(lán)寶石最重要的供應(yīng)國(guó)。其他產(chǎn)出國(guó)還有中國(guó)、澳大利亞、美國(guó)、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(jì)。人造的剛玉寶石價(jià)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(jí)剛玉：紅寶石及藍(lán)寶石

寶石級(jí)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(lán)寶石。例如：LED藍(lán)寶石襯底材料，藍(lán)寶石手表表鏡，藍(lán)寶石光學(xué)窗口，藍(lán)寶石紅外制導(dǎo)窗口，藍(lán)寶石眼科手術(shù)刀（γ-刀）等。

圖3：藍(lán)寶石眼科手術(shù)刀

相比于天然寶石，人造藍(lán)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(lái)更多方便。目前人造藍(lán)寶石晶體可以通過(guò)紫式拉晶法（即提拉法CZ），凱式長(zhǎng)晶法（即泡生法KY）及熱交換法（MEN）這三種方法生長(zhǎng)。

圖4：晶環(huán)電子采用泡生法制備的450公斤大尺寸藍(lán)寶石晶體

工業(yè)級(jí)剛玉應(yīng)用舉例

由于剛玉具備的“硬度大”及“耐高溫”這兩個(gè)特點(diǎn)，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(qiáng)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(gè)存在，其應(yīng)用實(shí)在難以一一表明，如上僅拋出部分重點(diǎn)例子做說(shuō)明，更多關(guān)于剛玉的應(yīng)用沒(méi)有提到的，圈友們請(qǐng)丟出“玉”來(lái)。

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