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氧化鋁（Al2O3），工業Al2O3是由鋁礬土（Al2O3?3H2O）和硬水鋁石制備的，對于純度要求高的Al2O3，一般用化學方法制備。
Al2O3有許多同質異晶體，目前已知的有10多種，主要有3種晶型，即γ-Al2O33、β-Al2O3、α-Al2O3。其中結構不同性質也不同，在1300℃以上的高溫時幾乎完全轉化為α-Al2O3。
基礎信息
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中文名 |
氧化鋁 |
化學式 |
Al?O? |
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別 稱 |
三氧化二鋁、剛玉、礬土、鋁氧 |
英文名 |
Aluminium oxide/Aluminum oxide |
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外 觀 |
白色無定形粉狀 |
分子量 |
101.96 |
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熔 點 |
2030ºC |
沸 點 |
2980ºC |
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密 度 |
3.5-3.9g/cm3 |
水溶性 |
微溶于水，易溶于堿和酸 |
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CAS登錄號 |
1344-28-1 |
EINECS登錄號 |
215-691-6 |
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晶格常數 |
a=0.514nm |
晶體結構 |
O2-離子按六方精密堆積排列 |
質檢指標
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水中溶解物，% ≤ |
0.5 |
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硅酸鹽(SiO?) |
合格 |
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堿金屬及堿土金屬，% ≤ |
0.50 |
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重金屬（以Pb計），% ≤ |
0.005 |
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氯化物(Cl)，% ≤ |
0.01 |
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硫酸鹽(SO?)，% ≤ |
0.05 |
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灼燒失量，% ≤ |
5.0 |
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鐵(Fe)，% ≤ |
0.01 |
~性
食入 ：低危險，易造成老年癡呆，對小孩智力有損害
吸入 ：可能造成刺激或肺部傷害
~ ：低危險
眼睛 ：低危險
在沒有特別注明的情況下，使用SI單位和標準氣溫和氣壓。
氧化鋁是鋁和氧的化合物，化學式為Al?O?。在礦業、制陶業和材料科學上又被稱為礬土。
主要用途
總述
1.紅寶石、藍寶石的主成份皆為氧化鋁，因為其它雜質而呈現不同的色澤，藍寶石則含有氧化鐵和氧化鈦而呈藍色。
⒉ 在鋁礦的主成份鐵鋁氧石中，氧化鋁的含量較高。工業上，鐵鋁氧石經由Bayer process純化為氧化鋁，再由Hall-Heroult process轉變為鋁金屬。
⒊ 鋁與空氣中的氧氣反應，生成一層致密的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露于空氣中鋁表面。
⒋ 鋁為電和熱的良導體。氧化鋁的晶體形態因為硬度高，適合用作研磨材料及切割工具。
⒌ 氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物。
⒍ 2004年8月，在美國3M公司任職的科學家開發出以鋁及稀土元素化合成的合金制造出稱為transparent alumina的強化玻璃。
制造強化玻璃
資料：剛玉粉硬度大可用作磨料，拋光粉，高溫燒結的氧化鋁，稱人造剛玉或人造寶石，可制機械軸承或鐘表中的鉆石。氧化鋁也用作高溫耐火材料，制耐火磚、坩堝、瓷器、人造寶石等，氧化鋁也是煉鋁的原料。煅燒氫氧化鋁可制得γ-Al?O?。γ-Al?O?具有強吸附力和催化活性，可做吸附劑和催化劑。剛玉主要成分α-Al?O?。桶狀或錐狀的三方晶體。有玻璃光澤或金剛光澤。密度為3.9～4.1g/cm3，硬度9，熔點2000±15℃。不溶于水，也不溶于酸和堿。耐高溫。無色透明者稱白玉，含微量三價鉻的顯紅色稱紅寶石；含二價鐵、三價鐵或四價鈦的顯藍色稱藍寶石；含少量四氧化三鐵的顯暗灰色、暗黑色稱剛玉粉?？捎米鼍軆x器的軸承，鐘表的鉆石、砂輪、拋光劑、耐火材料和電的絕緣體。色彩艷麗的可做裝飾用寶石。人造紅寶石單晶可制激光器的材料。除天然礦產外，可用氫氧焰熔化氫氧化鋁制取。
氧化鋁化學式Al?O?，分子量101.96。礬土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型，常見的是α-Al?O?和γ-Al?O?。自然界中的剛玉為α-Al?O?，六方緊密堆積晶體，α-Al?O?的熔點2015±15℃，密度3.965g/cm3，硬度8.8，不溶于水、酸或堿。γ-Al?O?屬立方緊密堆積晶體，不溶于水，但能溶于酸和堿。
氧化鋁是金屬鋁在空氣中不易被腐蝕的原因。純凈的金屬鋁極易與空氣中的氧氣反應，生成一層薄的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露于空氣中鋁表面。層氧化鋁薄膜能防止鋁被繼續氧化。氧化物薄膜的厚度和性質都能通過一種稱為陽極處理（陽極防腐）的處理過程得到加強。
陶瓷作用
氧化鋁分為煅燒氧化鋁和普通工業氧化鋁，煅燒氧化鋁是生產仿古磚的具備原料，而工業氧化鋁則可用于生產微晶石，在傳統釉料中，氧化鋁常用作增白。由于仿古磚和微晶石受到了市場青睞，氧化鋁的用量也是逐年增長。
因此，氧化鋁陶瓷在陶瓷行業中應運而生--氧化鋁陶瓷是一種以Al?O?為主要原料,以剛玉為主晶相的陶瓷材料.因其具有機械強度高,硬度大,高頻介電損耗小,高溫絕緣電阻高,耐化學腐蝕性和導熱性良好等優良綜合技術性能等優勢。
媒介物
氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物。
鋁土礦
（Al?O?·H?O和Al?O?·3H?O）是鋁在自然界存在的主要礦物，將其粉碎后用高溫氫氧化鈉溶液浸漬，獲得偏鋁酸鈉溶液；過濾去掉殘渣，將濾液降溫并加入氫氧化鋁晶體，經長時間攪拌，鋁酸鈉溶液會分解析出氫氧化鋁沉淀；將沉淀分離出來洗凈，再在950-1200℃的溫度下煅燒，就得到α型氧化鋁粉末，母液可循環利用．此法由奧地利科學家拜耳（K．J．Bayer）在1888年發明，時至今日仍是工業生產氧化鋁的主要方法，人稱“拜耳法”．
α型氧化鋁
在α型氧化鋁的晶格中，氧離子為六方緊密堆積，Al3+對稱地分布在氧離子圍成的八面體配位中心，晶格能很大，故熔點、沸點很高．α型氧化鋁不溶于水和酸，工業上也稱鋁氧，是制金屬鋁的基本原料；也用于制各種耐火磚、耐火坩堝、耐火管、耐高溫實驗儀器；還可作研磨劑、阻燃劑、填充料等；高純的α型氧化鋁還是生產人造剛玉、人造紅寶石和藍寶石的原料；還用于生產現代大規模集成電路的板基。
γ型氧化鋁
γ型氧化鋁是氫氧化鋁在140-150℃的低溫環境下脫水制得，工業上也叫活性氧化鋁、鋁膠。其結構中氧離子近似為立方面心緊密堆積，Al3+不規則地分布在由氧離子圍成的八面體和四面體空隙之中。γ型氧化鋁不溶于水，能溶于強酸或強堿溶液，將它加熱至1200℃就全部轉化為α型氧化鋁．γ型氧化鋁是一種多孔性物質，每克的內表面積高達數百平方米，活性高吸附能力強。工業品常為無色或微帶粉紅的圓柱型顆粒，耐壓性好．在石油煉制和石油化工中是常用的吸附劑、催化劑和催化劑載體；在工業上是變壓器油、透平油的脫酸劑，還用于色層分析；在實驗室是中性強干燥劑，其干燥能力不亞于五氧化二磷，使用后在175℃以下加熱6-8h還能再生重復使用。
世界上用拜耳法生產的氧化鋁要占到總產量的90%以上，氧化鋁大部分用于制金屬鋁，用作其它用途的不到10%。
電解氧化鋁
工業化大規模生產電解鋁的主要工藝過程是一個熔鹽電化學過程，用簡單的化學式可表示如下：
熔鹽電解
主反應：Al?O?+2C ——————→ 2Al+CO?↑+CO↑ ⑴
陽極 960～990℃陰極
副反應：AlF?+C→Al+CF? ⑵
3NaFAlF?+C →Al+NaF+CF?+F? ⑶
NaF+C → Na+CF? ⑷
β型氧化鋁
還有一種β-Al?O?，它有離子傳導能力（允許Na通過)，以β-鋁礬土為電解質制成鈉－硫蓄電池。由于這種蓄電池單位重量的蓄電量大，能進行大電流放電，因而具有廣闊的應用前景。這種電池負極為熔融鈉，正極為多硫化鈉（Na?Sx），電解質為β－鋁礬土（鈉離子導體）
這種蓄電池使用溫度范圍可達620～680K，其蓄電量為鉛蓄電池蓄電量的3～5倍。用β－Al?O?陶瓷做電解食鹽水的隔膜生產燒堿，有產品純度高，公害小的特點。
磨料氧化鋁
氧化鋁適用于多種干濕處理工藝，可將任何工件的粗糙表面打磨精細，是較經濟實惠的磨料之一。這種尖銳有菱角的人工合成磨料具有僅次于金剛石的硬度，尤其適合對鐵質污染有嚴格要求時使用。用于較粗糙的切割，也可制成卵石形對尺寸精密的工件進行處理，來達到極低的粗糙度。由于它的高密度、尖銳、菱 角結構，因此它是目前較快速的切割磨料之一。
氧化鋁通過電熔高質礬土礦來制造棕剛玉的，而高質鋁酸鹽用來生產粉剛玉和白剛玉。它們的天然晶體結構使其硬度高，切割性能快。同時它們經常用作固結磨具和涂附磨具的原料。
氧化鋁可多次循環利用，循環次數和材料等級及具體工藝過程有關，大多數標準磨料噴砂設備均可使用。
適用工業范圍：航空航天業、汽車業、消費品加工、鑄造/壓鑄、OEM分銷商、半導體工業等不同領域。
適用工藝范圍：表面電鍍、油漆，上釉和涂裝聚四氟乙烯前的預處理；鋁和合金制品去毛刺，去鍋垢；模具清理；金屬噴砂前預處理；干磨和濕磨；精密光學折射；礦物質，金屬，玻璃和晶體的研磨；玻璃雕刻和油漆添加劑。
活性氧化鋁
技術指標
活性氧化鋁外觀：活性氧化鋁為白色球狀多孔性顆粒，粒度均勻，表面光滑，機械強度大，吸濕性強，吸水后不脹不裂保持原狀，~、無臭、不溶于水、乙醇，對氟有很強的吸附性，主要用于高氟地區飲用水的除氟。
活性氧化鋁對氣體、水蒸氣和某些液體的水分有選擇吸附本領。吸附飽和后可在約175-315℃加熱除去水而復活。吸附和復活可進行多次。除用作干燥劑外，還可從污染的氧、氫、二氧化碳、天然氣等中吸附潤滑油的蒸氣。并可用作催化劑和催化劑載體和色層分析載體。
活性氧化鋁在一定的操作條件和再生條件下，該產品的干燥深度高達露點溫度－70度以下。
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