剛玉系耐火原料的性質(zhì)、變體、品種及性能實(shí)例
作者：admin 發(fā)布時(shí)間：2019-12-21 02:34:21 點(diǎn)擊率：685
剛玉系耐火原料的性質(zhì)、變體、品種及性能實(shí)例，剛玉為電熔剛玉及高鋁質(zhì)耐火制品，如剛玉磚和高鋁磚的主要組成礦物。在富含AI2O,的粘土磚及其腐蝕磚以及腐蝕高鋁磚中也多出現(xiàn)。此外在富鋁的燒結(jié)礦及電解夾雜及某些含有多量Al2O3的爐渣中也有剛玉，剛玉因其硬度很大，還是重要的人造磨料。
1、剛玉的性質(zhì)
2、剛玉的變體
剛玉有多種變體，常見(jiàn)者為a-Al2O3(剛玉）、B-Al2O3、Y-A12O3,以a-A12O,較穩(wěn)定。下面分別介紹B-A12O3與Y-A12O2。
(1)B-A12O
它是一族含有單價(jià)陽(yáng)離子的多鋁酸鹽。其通式為M2O·11A12O3·M可以是元素周期表中IA族中的Li、Na、K和Rb等，或者可以是1B族的Ag等，屬六方晶系。
B-Al2O3通常都是在含有Na2O和K2O等堿類(lèi)物質(zhì)時(shí)形成。當(dāng)氧化鋁熔體中Na2O含量5%,K2O含量7%左右時(shí)，氧化鋁可全部變?yōu)锽-A12O3。
此類(lèi)多鋁酸鹽，目前最有實(shí)用價(jià)值的是含Na的B-Al2O3。它的理想組成的化學(xué)式是Na2O·11A12O3,是一個(gè)非化學(xué)計(jì)算的化合物，它包含了比理想的化學(xué)式多至29%的Na2O,具有組成為1.2Na2O·11A12O3的化合物，或者化學(xué)式近似于Na2O·9A12O3,一般來(lái)說(shuō)Na2O與Al2O,之比可以在1:9至1:11之間變化。
在工業(yè)窯爐內(nèi)，粘土質(zhì)耐火磚受堿金屬氧化物侵蝕后常能見(jiàn)到B-A12O3。B-A12O3是鋁鉻磚和白色電熔剛玉的主要組成之一，亦是B-AI2O3陶瓷的主要組成分。人們最早應(yīng)用B-A12O3是由電熔法鑄成大型磚塊，用作玻璃熔制窯的爐襯，以耐堿的侵蝕。自從發(fā)現(xiàn)這種材料具有優(yōu)良的鈉離子導(dǎo)電性和極小的電子導(dǎo)電性以來(lái)，它已作為一種快離子導(dǎo)體（或稱(chēng)固體電解質(zhì)）材料（新型的固體材料）得到廣泛的應(yīng)用，如用來(lái)作硫鈉電池、鈉澳電池的隔膜材料等。
(2)Y-AI2O3
它是工業(yè)氧化鋁的主要組成礦物，等軸晶系。在600~950C下賠燒氧化鋁水合物時(shí)生成Y-AI2O3,在1450C完全轉(zhuǎn)化為剛玉。屬單向轉(zhuǎn)變，在轉(zhuǎn)變的同時(shí)，體積減?。?~18%,真比重則由3.29增至3.42.Y-A12O3尚含1~2%的結(jié)合水。
3、剛玉的品種
剛玉有多種品種，主要品種及代號(hào)如下：
棕剛玉GZ;黑剛玉GH:微品剛玉GW;單晶剛玉GD;白剛玉GB;銘剛玉GG;錯(cuò)牧剛玉GP;饑剛玉；錯(cuò)剛玉GA;硯土燒結(jié)剛玉GS。
4、剛玉性能實(shí)例
(1)低氣孔電熔剛玉（致密電熔剛玉）
致密電熔剛玉是一種新型的高級(jí)耐火材料。主晶相以a-A1-O3為主，耐酸、耐堿，于高溫下具有良好的耐磨，抗侵蝕性能及體積穩(wěn)定性。廣泛用于冶金、化工、建材、陶瓷、磨料等行業(yè)。主要用作高爐出鐵溝搗打料、澆注料，滑板，鐵水預(yù)處理用及爐外精煉用整體噴槍?zhuān)B鑄用搗打塞棒及浸入式水口和各種剛玉磚等。
(2)電熔白剛玉
電熔白剛玉可用于制造剛玉磚，剛玉質(zhì)及莫來(lái)石剛玉質(zhì)厘缽，滑道板和移進(jìn)板，滑板磚，爐外精煉用剛玉多孔塞磚、整體噴槍和復(fù)合水口，高溫工業(yè)窯爐襯材，剛玉質(zhì)澆注料等。
(3)燒結(jié)板狀剛玉
用特殊工藝處理后經(jīng)燒結(jié)的具有板狀晶形的剛玉，稱(chēng)為燒結(jié)板狀剛玉，它具有高體積密度（≥3.7g/cm²),高純（A12O3≥99%),低堿（Na2O<0.3%),高強(qiáng)度，高導(dǎo)熱性，高熱震性，高絕緣性及耐腐蝕性。由于板狀剛玉具有以上特征，在鋼鐵工業(yè)中越來(lái)越受到重視。我國(guó)對(duì)板狀剛玉正大力開(kāi)發(fā)應(yīng)用。
1、剛玉的性質(zhì)
| 剛玉的主要性質(zhì)如下 | |
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成分 |
Α-Al2O3、Al=53.2%、O=46.8% |
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晶系 |
三方 |
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晶型 |
短柱狀，在耐火制品中相互不交錯(cuò)成網(wǎng)絡(luò)狀。 |
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硬度 |
9 |
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密度，g/cm3 |
3.95~4.1 |
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熔點(diǎn)，℃ |
2050 |
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膨脹系數(shù)，（20~1000℃） |
8*10-6/℃ |
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導(dǎo)熱系數(shù)，（1000℃） W/（m*K） |
5.82 |
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彈性模量，Pa |
3628460.5 |
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化學(xué)性質(zhì) |
化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是中性，抗酸和堿的侵蝕。 |
剛玉有多種變體，常見(jiàn)者為a-Al2O3(剛玉）、B-Al2O3、Y-A12O3,以a-A12O,較穩(wěn)定。下面分別介紹B-A12O3與Y-A12O2。
(1)B-A12O
它是一族含有單價(jià)陽(yáng)離子的多鋁酸鹽。其通式為M2O·11A12O3·M可以是元素周期表中IA族中的Li、Na、K和Rb等，或者可以是1B族的Ag等，屬六方晶系。
B-Al2O3通常都是在含有Na2O和K2O等堿類(lèi)物質(zhì)時(shí)形成。當(dāng)氧化鋁熔體中Na2O含量5%,K2O含量7%左右時(shí)，氧化鋁可全部變?yōu)锽-A12O3。
此類(lèi)多鋁酸鹽，目前最有實(shí)用價(jià)值的是含Na的B-Al2O3。它的理想組成的化學(xué)式是Na2O·11A12O3,是一個(gè)非化學(xué)計(jì)算的化合物，它包含了比理想的化學(xué)式多至29%的Na2O,具有組成為1.2Na2O·11A12O3的化合物，或者化學(xué)式近似于Na2O·9A12O3,一般來(lái)說(shuō)Na2O與Al2O,之比可以在1:9至1:11之間變化。
在工業(yè)窯爐內(nèi)，粘土質(zhì)耐火磚受堿金屬氧化物侵蝕后常能見(jiàn)到B-A12O3。B-A12O3是鋁鉻磚和白色電熔剛玉的主要組成之一，亦是B-AI2O3陶瓷的主要組成分。人們最早應(yīng)用B-A12O3是由電熔法鑄成大型磚塊，用作玻璃熔制窯的爐襯，以耐堿的侵蝕。自從發(fā)現(xiàn)這種材料具有優(yōu)良的鈉離子導(dǎo)電性和極小的電子導(dǎo)電性以來(lái)，它已作為一種快離子導(dǎo)體（或稱(chēng)固體電解質(zhì)）材料（新型的固體材料）得到廣泛的應(yīng)用，如用來(lái)作硫鈉電池、鈉澳電池的隔膜材料等。
(2)Y-AI2O3
它是工業(yè)氧化鋁的主要組成礦物，等軸晶系。在600~950C下賠燒氧化鋁水合物時(shí)生成Y-AI2O3,在1450C完全轉(zhuǎn)化為剛玉。屬單向轉(zhuǎn)變，在轉(zhuǎn)變的同時(shí)，體積減?。?~18%,真比重則由3.29增至3.42.Y-A12O3尚含1~2%的結(jié)合水。
3、剛玉的品種
剛玉有多種品種，主要品種及代號(hào)如下：
棕剛玉GZ;黑剛玉GH:微品剛玉GW;單晶剛玉GD;白剛玉GB;銘剛玉GG;錯(cuò)牧剛玉GP;饑剛玉；錯(cuò)剛玉GA;硯土燒結(jié)剛玉GS。
4、剛玉性能實(shí)例
(1)低氣孔電熔剛玉（致密電熔剛玉）
致密電熔剛玉是一種新型的高級(jí)耐火材料。主晶相以a-A1-O3為主，耐酸、耐堿，于高溫下具有良好的耐磨，抗侵蝕性能及體積穩(wěn)定性。廣泛用于冶金、化工、建材、陶瓷、磨料等行業(yè)。主要用作高爐出鐵溝搗打料、澆注料，滑板，鐵水預(yù)處理用及爐外精煉用整體噴槍?zhuān)B鑄用搗打塞棒及浸入式水口和各種剛玉磚等。
(2)電熔白剛玉
電熔白剛玉可用于制造剛玉磚，剛玉質(zhì)及莫來(lái)石剛玉質(zhì)厘缽，滑道板和移進(jìn)板，滑板磚，爐外精煉用剛玉多孔塞磚、整體噴槍和復(fù)合水口，高溫工業(yè)窯爐襯材，剛玉質(zhì)澆注料等。
(3)燒結(jié)板狀剛玉
用特殊工藝處理后經(jīng)燒結(jié)的具有板狀晶形的剛玉，稱(chēng)為燒結(jié)板狀剛玉，它具有高體積密度（≥3.7g/cm²),高純（A12O3≥99%),低堿（Na2O<0.3%),高強(qiáng)度，高導(dǎo)熱性，高熱震性，高絕緣性及耐腐蝕性。由于板狀剛玉具有以上特征，在鋼鐵工業(yè)中越來(lái)越受到重視。我國(guó)對(duì)板狀剛玉正大力開(kāi)發(fā)應(yīng)用。
