氧化铝原料：氧化铝的2种晶型
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。
β氧化铝结构式
β氧化铝结构式
β氧化铝（Al2O3）是一种重要的无机化合物，它是由铝和氧元素组成的化合物。
β氧化铝具有多种结构，在不同的条件下呈现出不同的晶型和晶格结构。
本文将从晶体结构、物理性质以及应用领域等方面对β氧化铝进行详细介绍。
β氧化铝的晶体结构是由铝离子（Al3+）和氧离子（O2-）组成的。
β氧化铝的晶体结构主要有两种：六方密堆积结构和立方密堆积结构。
在六方密堆积结构中，铝离子和氧离子呈六方最密堆积排列；而在立方密堆积结构中，铝离子和氧离子呈立方最密堆积排列。
这两种晶体结构具有不同的空间群和晶胞参数，从而导致了β氧化铝的不同物理性质。
β氧化铝具有许多优良的物理性质。
首先，β氧化铝是一种无色的晶体，具有良好的透明性。
β氧化铝具有广泛的应用领域。
首先，由于其良好的透明性和绝缘性能，β氧化铝常用于光学领域，如制备透明陶瓷和光学镜片等。
其次，由于其优良的耐磨性和化学稳定性，β氧化铝常用于耐火材料和磨料等领域。
此外，β氧化铝还广泛应用于电子材料、催化剂和陶瓷等领域。
例如，β氧化铝可用作电子器件的绝缘层，催化剂的载体以及高温陶瓷材料等。
β氧化铝是一种重要的无机化合物，具有多种结构和物理性质。
它
的晶体结构包括六方密堆积结构和立方密堆积结构，具有良好的透明性、硬度、耐磨性和化学稳定性等优良的物理性质。
β氧化铝在光学、耐火材料、电子材料和催化剂等领域具有广泛的应用。
随着科学技术的不断进步，相信β氧化铝的应用领域将会越来越广泛，为人类的生活和工作带来更多的便利与发展。
氧化铝分类
氧化铝课题资料总结1 氧化铝晶型1.1 α-Ａｌ2Ｏ3α-Ａl2Ｏ3属三方晶系,在铝的氧化物中是最稳定的相,具有熔点高、硬度大、耐磨性好、机械强度高、电绝缘性好、耐腐蚀等性能,是制造纯铝系列陶瓷、磨料、磨具及耐火材料的理想原料。
1.2 β-Ａｌ2Ｏ3β-Ａl2Ｏ3并非氧化铝的异构体,而是一种铝酸盐。
通式为Ｍ2Ｏ.ｘＡl2Ｏ3,Ｍ为一价阳离子,也可被二价或三价阳离子置换。
β-Ａl2Ｏ3属六方晶系,具有密度大、气孔率低、机械强度高、耐热冲击性能好、离子导电率高、粒度分布均匀且细、晶界阻力小等特点。
它可用作钠硫(Ｎａ/Ｓ)蓄电池中的固体电解质薄膜陶瓷隔板,既作为离子导电体,又具有隔离钠阴极和多硫钠阳极的双重作用;还可用于室温电池,钠热敏元件,制作玻璃、耐火材料和陶瓷的原料等。
1.3 γ-Al2O3γ-Ａl2Ｏ3是由一水软铝石在低温(500～750℃)煅烧得到,γ-Ａl2Ｏ3属立方晶系,为多孔性、高分散度的固体物料,具有很大的比表面积,活性大,吸附性能好。
它广泛应用于各种行业中的吸附剂和脱水剂、汽车尾气净化剂;制备航天航空、兵器、电子、特种陶瓷等尖端材料的原料,石油化工和化学工业中用作催化剂(炼制石油)或载体(使石油氢化)。
纳米γ-Ａl2Ｏ3ＣＭＰ(化学机械抛光)浆料可用于集成电路生产过程中层间钨、铝、铜等金属布线材料及薄膜材料的表面平坦化,以及高级光学玻璃、石英晶体及各种宝石的化学机械抛光。
1.4 δ-Ａl2Ｏ3δ-Ａl2Ｏ3是由一水软铝石在800～1 050℃煅烧得到,δ-Ａl2Ｏ3属四方晶系,有强吸附能力和催化活性,可用作吸附剂、干燥剂、催化剂及其载体。
1.5 η-Ａl2Ｏ3η-Ａl2Ｏ3是由拜尔体的氢氧化铝在一定的升温速率下在400～750℃煅烧得到,η -Ａl2Ｏ3属立方晶系,具有比较大的孔容和比表面积,主要用作催化剂的载体。
1.6 θ-Ａl2Ｏ3θ-Ａl2Ｏ3是由拜尔体的氢氧化铝在一定的升温速率下在900～1 100℃煅烧得到,θ-Ａl2Ｏ3属单斜晶系,其性能介于γ-Ａl2Ｏ3和α-Ａl2Ｏ3之间,常与γ-Ａl2Ｏ3和α-Ａl2Ｏ3共存。
氧化铝晶型及相变温度
AI2O3晶型转变AI2O3 晶型转变(trans for mation of AI2O3)AI2O3各晶型之间发生的转变。
AI2O3的晶型有：a、丫、n、3、B、k、x等。
外界条件改变时，晶型会发生转变。
在AI2O3这些变体中，只有a -AI2O3(刚玉)是稳定的，其它晶型都是不稳定的，加热时都将转变成 a -AI2O3o因为a -AI2O3中的氧已是最紧密堆集。
a -AI2O3密度为 3.99g/cm3。
除刚玉外，常见的AI2O3晶型为丫-AI2O3。
丫-AI2O3具有尖晶石型结构。
但在其结构中，某些四面体的空隙没有被充填，因而丫-AI2O3的密度较刚玉小。
丫-AI2O3的密度为3.65g/cm3。
各种AI(OH)3加热脱水时，约在450 C形成丫-AI2O3o 丫-AI2O3加热到较高温度转变为刚玉。
但这种转变要在1000 C以上时，转化速度才比较大。
氧化铝的其它一些不稳定晶型也都是AI(OH)3加热脱水时，在不同条件下形成的。
P -AI2O3应为无定形态，但也有人认为它是介于无定形与晶态之间的过渡态。
由于p -AI2O3是AI2O3各种形态中唯一在常温下能自发水化的形态，可以作为耐火材料浇注料的胶结剂，因此近年来受到了重视。
3 -AI2O3(密度3.31g/ cm3)不是纯AI2O3，不属于AI2O3 一元系，其化学式为Na2O?11AI2O3。
由于3 -AI2O3开始发现时忽视了Na2O的存在，而被误认为是AI2O3的一种变体，采用了3 -AI2O3这一名称，并沿用至今。
当刚玉处于高温、碱金属气氛下，即可转变成 3 -AI2O3。
3 -AI2O3在高温下也会逸出碱金属氧化物而转化为刚玉。
氧化铝含有元素铝和氧。
若将铝矶土原料经过化学处理，除去硅、铁、钛等的氧化物而制得的产物是纯度很高的氧化铝原料，AI?O?含量一般在99%以上。
矿相是由40%〜76%的Y Al ?O?和24%〜60%的a- AI?O?组成。
第四章氧化铝和氧化锆
NPU
透明氧化铝陶瓷的烧成温度较高,一般在1750 ℃～1850 ℃左右,并且须要在氢气或 真空条件下烧成。由于真空炉一般为间断操作,不能连续生产,所以都采用氢气氛烧成。 氢的原子半径小,扩散速度快,气孔容易从坯体中排除而形成高透明体陶瓷。
残留的塑化剂或者环境坩锅以及加热元件等引入的微量杂质都有可能导致 其透明性降低。因此要严格控制其烧结条件和周围环境的纯净。
NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIVERSITY
NPU
Mo－Mn 烧结法
W、Mo等难熔金属与氧化铝热膨胀系数接近，相差仅2-3×10-6，具有良 好的热稳定性。其烧结性能也与氧化铝接近，相互适应性良好。
NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIVERSITY
NPU
氧化铝陶瓷烧结时通过扩散完成材料的致密化过程，由于氧化铝陶瓷具有较强 的离子键，从而导致其质点扩散系数低（Al3+ 在1700℃时扩散系数仅10-11cm/s）、烧 结激活能大，因此在烧结时需要较高的烧结温度。通常，采用2 条途径来降低其烧结温 度. 1、通过改进粉体制备工艺以获得超细颗粒、无团聚、以及分散均匀的具有良好 烧结活性的粉体，来达到促进材料致密化的目的。然而这些方法目前常局限于实验室 范围内，原因是制备工艺复杂，同时制备成本较高。 2、引人适量的烧结助剂，即在材料中添加合适的外加剂，通过与基体生成液相 或固溶体, 加强扩散, 以达到促进材料致密化并降低烧结温度的目的，这种方法在陶瓷 领域的工业生产中被广泛采用。
TZP PSZ FSZ
7.3.2.1 氧化锆晶体结构与相结构
m-ZrO2 (5.65) 1000℃ t-ZrO2(6.10) 2370℃ c-ZrO2(6.27)
常见氧化铝晶型结构及其应用
常见氧化铝晶型结构及其应用氧化铝，化学式为Al2O3，是一种常见的无机化合物。
它具有多种晶型结构，其中最常见的包括α-Al2O3（赤铝矾石）、γ-Al2O3（水合铝），以及染色的单晶纤锂矮晶石（Y-突变）和陶瓷。
1.α-Al2O3（赤铝矾石）：α-Al2O3是氧化铝的最稳定的晶型，在自然界中也是最常见的形式。
它具有立方晶系，呈现红褐色。
α-Al2O3具有高硬度、高熔点和耐高温性，因此广泛应用于陶瓷、瓷砖、耐火材料等领域。
2.γ-Al2O3（水合铝）：γ-Al2O3是氧化铝的一种非常有用的形式，它与水反应并形成无定型的水合铝酸盐。
γ-Al2O3具有较大的比表面积和较小的晶粒尺寸，因此具有良好的催化性能和吸附性能。
它的应用范围广泛，包括催化剂、吸附剂、抛光剂、防腐剂等领域。
3.染色的单晶纤锂矮晶石（Y-突变）：这种氧化铝晶型结构被用于制备蓝宝石玻璃和宝石。
染色的单晶纤锂矮晶石具有良好的光学性能，透明度高，颜色丰富。
它广泛应用于首饰、手表的镜面、光学仪器等领域。
4.陶瓷：同时，氧化铝也被用于制备陶瓷产品，例如陶瓷磁头、陶瓷刀具、陶瓷涂层等。
由于氧化铝具有良好的化学稳定性和耐磨性，因此在工业中广泛用于陶瓷制品的制备。
此外，由于氧化铝具有良好的绝缘性能和热导率，还可以用于电子器件的制备，例如集成电路中的绝缘层、绝缘电路板等。
总之，氧化铝具有多种晶型结构，其中α-Al2O3、γ-Al2O3、染色的单晶纤锂矮晶石（Y-突变）和陶瓷是最常见的。
它们广泛应用于陶瓷、瓷砖、耐火材料、催化剂、吸附剂、抛光剂、防腐剂、首饰、手表、光学仪器、陶瓷磁头、陶瓷刀具、陶瓷涂层等领域。
氧化铝的特性
字体大小：大- 中- 小zbgaochun发表于11-09-11 18:36 阅读(82) 评论(0)分类：氧化铝是高熔点氧化物中被研究的最成熟的一种.它的原料藏量丰富，约占地壳重量的25%，价格低廉，并且具有多方面的优良性质，因此，成为一种使用最广泛的氧化铝耐火材料。
氧化铝分子式为Al2Q3,熔点2050℃，呈白色，有许多同质异晶体，据研究报道过的有十多种，他们的结晶结构和物理性质各不相同，但常见的有3种：α- Al2Q3 β- Al2Q3 γ- Al2Q3。
γ- Al2Q3是低温形态的呈鳞片状的立方晶体结晶，其真密度为3.42-3.60g/cm3,它在1000℃以上就开始转化为高温型的α- Al2Q3结晶。
β-Al2Q3实际上并不是氧化铝的一种变体，而是一种含有碱金属或碱土金属的铝酸盐。
当，Al2Q3其化学式可写成：NA2?11-12AL2Q3，CaQ?6 Al2Q3。
这种晶体的特征呈聚片双晶发达的薄片状或板状。
其真空密度为3.30-3.60g/cm3，晶型为六方结构。
当在水蒸气中加热到1300℃或空气中1400-1500℃是就开始分解，到1600℃转化为α- Al2Q3。
α- Al2Q3是氧化铝各种变体中最稳定的结晶形态，它的稳定温度可直至熔化温度，熔点为2050℃，密度为3.96-4.01g/cm3，晶型为六方结构，相当于天然刚玉，晶体形状呈柱状、粒状或板状。
一般所知氧化铝的性质主要是指α- Al2Q3的性质。
氧化铝的莫氏硬度为9，低于金刚石和某些难溶化合物的硬度。
氧化铝制品具有很高的机械强度，常温抗折强度为250Mpa，在1000℃是仍有150Mpa，常温耐压强度可高达2000Mpa以上，某些微晶结构的制品，其耐压强度甚至可达5000Mpa.氧化铝制品的耐火度大于1900℃，0.2Mpa荷重软化开始点为1850℃左右。
它的极限使用温度为1950℃，常用温度为1800℃。
氧化铝在20-1000℃的平均线膨胀系数为8.6*10-6/℃。
工业氧化铝
工业氧化铝
工业氧化铝，一种无机化合物，为离子型氧化物。
分子式为
Al₂O₃，呈白色固体状，无臭无味，不溶于水，一般通过铝土矿（铝矾土）制得21。
天然的氧化铝又称刚玉，因含不同杂质而有多种颜色，如含铬元素时呈红色，称红宝石；含铁、钛元素时呈蓝色，称蓝宝石。
工业氧化铝包含有多种晶型结构，包括α、β、γ、δ、ε、ζ、ŋ、θ、κ、λ、ρ-Al₂O₃等，最常见的有α-Al₂O₃、β-Al₂O₃和γ-Al₂O₃。
天然刚玉为α-Al₂O₃。
45不同晶型的氧化铝物理化学性质不同，高温相α-Al₂O₃化学性质稳定，γ-Al₂O₃可与强酸反应生成铝盐，也能与强碱生成偏铝酸盐。
工业氧化铝具有高硬度、高电阻率、良好的生物惰性、抗腐蚀、高热稳定性、高化学稳定性等特点。
常被用于冶金、催化剂、耐火材料、化工、陶瓷业、人工宝石、生物材料等领域。
1而通过人工手段合成的高纯氧化铝还具备优越的光学性能，常被用于制作集成电路陶瓷基片、传感器、精密仪表及航空光学器件等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
蓝宝石原料：氧化铝的2种晶型
蓝宝石原料
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％．
6.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具．我国自1958年起就能产生人造刚玉了．
7.氧化铝，化学符号：Al2O3、分子量102，纯净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，为两性氧化物，能溶于无机酸和碱性溶液中，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。