剛玉(FUSED ALUMINA)

 1.剛玉概述

剛玉分為天然剛玉和人造剛玉。天然剛玉是一種純的氧化鋁(Al2O3)。人造剛玉的主要礦物成分是物理剛玉。人造剛玉分為棕剛玉(A)、白剛玉(WA)、鉻剛玉(PA)、鋯剛玉(ZA)、黑剛玉(BA)、單晶剛玉(SA)、微晶剛玉(MA)等。棕剛玉主要是用鋁礬土、鐵屑、無煙煤在電弧爐內經熔融還原雜質製得；白剛玉是用鋁氧粉在電弧爐中經熔融結晶製得；其它剛玉是以不同的氧化鋁含量在熔融過程中加入一定量的其它氧化物派生的具有不同性能的物質。大量應用的剛玉為棕剛玉、白剛玉。

2.主要規格及技術指標

(1)規格：目前我國規定適用於製造磨具或作研磨材料用的剛玉，按粒度尺寸大小可分為41個規格：4＃、5＃、6＃、7＃、8＃、10＃、12＃、14＃、16＃、20＃、22＃、24＃、30＃、36＃、40＃、46＃、54＃、60＃、70＃、80＃、90＃、100＃、120＃、150＃、180＃、220＃、240＃。

W63、W50、W40、W28、W20、W14、W10、W7、W5、W3.5、W2.5、W1.5、W1.0、W0.5。

各粒度號的粒度組成應符合GB2477—83《磨料粒度及其組成》的規定，適用於做耐火材料及其製品的剛玉規格及粒度組成可根據用戶要求確定。

(2)化學成分：剛玉物理性能指標的優劣主要是由化學成分決定的，常規加工破碎的剛玉，粗粒度的一般Al2O3含量較高，細粒度的由於雜質含量相對增加，Al2O3含量減少。

①用於製造耐火材料等非磨削用途的剛玉化學成分依據用戶要求確定。

②用於製造磨具或作研磨材料用的剛玉化學成分應符合表6—10—102、6—10—103的規定：

表6—10—102棕剛玉化學成分
粒度範圍　　含量%　　　化學成分	Al2O3	TiO2
4#～90#	94.50～97.00	1.50～3.80
100#～180#	不少於93.50
220#～240#	不少於92.50

表6—10—103白剛玉化學成分
粒度範圍　　含量%　　化學成分	Al2O3(不少於)	Na2O(不多於)
12#～90#	98.50	0.50
100#～240#	98.50	0.70
W63～W14	98.00	0.80
W10～W5	97.00	0.80

③除國家標準規定的化學成分以外，有些用戶還另規定理化指標要求：如棕剛玉規定Fe2O3、SiO2、CaO、堆積密度，白剛玉規定Fe2O3、SiO2、MgO、堆積密度等。

(3)密度：剛玉的密度是決定剛玉晶體密度大小的主要因素，以46＃粒度為代表號不小於3.90g/cm3，在冇有46＃情況時亦可用相鄰號代替。

(4)鐵合金粒及磁性物：磨料和耐火材料砂中對鐵合金粒有嚴格的要求，不同粒度號要求不同。鐵合金是指剛玉冶煉過程中產生的矽鐵及加工過程中進入的鐵質。剛玉中鐵質的存在會使陶瓷磨具和耐火材料製品產生鐵斑，既影響商品外觀也影響使用性能，因而剛玉砂中鐵合金粒及磁性物含量應嚴加控製。

鐵合金粒的允許含量為：30＃及各粗號鐵合金粒應全部通過45＃篩；36＃—90＃鐵合金粒應全部通過粒度檢查時**層篩號；大於100＃的各細號鐵合金粒應全部通過粒度檢查時混合粒下層篩。

3.主要特性及用途

剛玉具備相當的硬度和一定的韌性，能夠被製粒加工成不同尺寸範圍並且顆粒形狀整齊均勻的粒狀，具有高溫穩定性和化學穩定性。棕剛玉的莫氏硬度為9，顯微硬度為1800-2200kg/mm2；白剛玉的莫氏硬度為9，顯微硬度為2200-2400kg/mm2，僅次於金剛石。棕剛玉、白剛玉是製造固結磨具和**耐火材料及製品的主體材料，也可用於防滑、研磨、熔模鑄造、**陶瓷等方麵。