氧化铝的结构是O2-排成密排六方结构,Al3+占据间隙位置。由于化合价的原因,只能由两个Al3+对三个O2-,因而有2/3的间隙被占据。在自然界中存在含少量Cr、Fe和Ti的纯氧化铝。根据含杂质的多少,氧化铝可呈红色(如红宝石)或蓝色(如蓝宝石)。实际生产中,氧化铝陶瓷按Al2O3含量可分为75、95和99等几种瓷。
由于氧化铝的熔点高达2050℃,而且抗氧化性好,所以广泛用作耐火材料。较高纯度的Al2O3粉末压制成型、高温烧结后可得到刚玉耐火砖、高压器皿、坩埚、电炉炉管、热电偶套管等。微晶刚玉的硬度极高(仅次于金刚石),并且其红硬性达1200℃,所以微晶刚玉可作要求高的各类工具,如切削淬火钢刀具、金属拔丝模等,其使用性能皆高于其他工具材料。
氧化铝陶瓷具有很高的电阻率和低的导热率,是很好的电绝缘材料和绝热材料。同时,由于其强度和耐热强度均较高(是普通陶瓷的5倍),所以是很好的高温耐火结构材料,如可作内燃机火花塞、空压机泵零件等。
另外,用氧-乙炔火焰将氧化铝粉熔化,制成单晶体,可用作蓝宝石激光器;氧化铝管培可应用于钠蒸气照明灯泡。
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