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刚玉

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刚玉
基本资料
类别氧化物
化学式氧化铝 - Al2O3
IMA记号Crn[1]
施特龙茨分类4.CB.05
戴纳矿物分类4.3.1.1
晶体分类复三方偏三角面体 (3m)
H-M记号: (32/m)
晶体空间群R3c
晶胞a = 4.75 Å, c = 12.982 Å; Z=6[2]
性质
分子量101.96 g·mol−1
颜色棕至灰色, 红、橘、黄、蓝、紫色
晶体惯态晶体通常呈板状或柱状
晶系三方晶系
解理
断口贝壳状至参差状
韧性/脆性脆性
莫氏硬度9
光泽金刚石光泽至玻璃光泽
条痕白色
透明性透明至半透明
比重3.95 - 4.1
光学性质单轴(-)
折射率nω=1.768 - 1.772 nε=1.760 - 1.763[3][4]
双折射0.009
多色性
发光性
熔点2,044 °C(3,711 °F)
主要品种
蓝宝石所有颜色除了红色
红宝石红色

刚玉(英语:corundum)是一种由氧化铝(Al2O3)的结晶形成的成岩矿物。刚玉常含有少量的离子[2][3]。纯氧化铝结晶是无色的,但因为所含杂质不同,刚玉呈现不同的颜色。

宝石级刚玉之中,掺有金属的刚玉颜色鲜红,一般称之为红宝石;而蓝色或没有色的刚玉,普遍都会被归入蓝宝石的类别。刚玉的英文名corundum源于泰米尔语的குருந்தம்(罗马化:Kuruntam),起源于梵文的कुरुविन्द(罗马化:Kuruvinda),意为“红宝石”[5]

合成刚玉

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1837年{{le|马克·安托万·奥古斯特·戈丹|Marc Antoine Auguste Gaudin]]采用少量铬作为颜料,高温融化氧化铝,从而第一次获得了合成刚玉[6] 1847年,雅克-约瑟夫·埃贝尔蒙透过在硼酸中热融氧化铝获得了白色的合成刚玉。1877年,埃德蒙·弗雷米奥古斯德·伐诺伊在超过两千度的高温下烧结氟化钡、氧化铝和少量的铬,获得了人造红宝石。1903年,伐诺伊宣称他可以用这一方法完成商业规模的红宝石生产。[7]

结构和物理性质

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刚玉晶体结构

刚玉具有三角对称结构,空间群R3c,标况下晶格参数为a = 4.75 Å,c = 12.982 Å。晶胞包括六个组成单元。在刚玉的晶格中,氧原子形成略微扭曲的六方紧密堆积结构,其中三分之二的八面体空隙填充有铝离子。

刚玉具有较高的硬度(摩氏硬度为9),以刚玉为主含有杂质较多的棕刚玉的摩氏硬度也可以达到8,都可以用来研磨大部分矿物。加之刚玉和金刚砂具有相对比钻石更低廉的价格,因此被广泛用于砂纸和各种研磨设备上,对金属、塑料和木材进行加工。除去高硬度之外,刚玉的密度为4.02 g/cm3,这在由低相对分子质量元素例如铝和氧组成的矿物中是十分高的[8]

刚玉图片

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参看

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参考文献

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  1. ^ Warr, L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine. 2021, 85 (3): 291–320. Bibcode:2021MinM...85..291W. S2CID 235729616. doi:10.1180/mgm.2021.43可免费查阅. 
  2. ^ 2.0 2.1 Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (编). Corundum. Handbook of Mineralogy (PDF). III(Halides, Hydroxides, Oxides). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. 1997 [2016-12-13]. ISBN 0962209724. (原始内容存档 (PDF)于2012-06-14). 
  3. ^ 3.0 3.1 Corundum页面存档备份,存于互联网档案馆). Mindat.org
  4. ^ Corundum页面存档备份,存于互联网档案馆). Webmineral
  5. ^ Harper, Douglas. corundum. Online Etymology Dictionary. 
  6. ^ Duroc-Danner, J. M. Untreated yellowish orange sapphire exhibiting its natural colour (PDF). Journal of Gemmology. 2011, 32: 175–178 [2016-12-13]. doi:10.15506/jog.2011.32.5.174. (原始内容 (PDF)存档于2013-05-16). 
  7. ^ Bahadur: a Handbook of Precious Stones. 1943 [2007-08-19]. (原始内容存档于2007-09-27). 
  8. ^ 刚玉矿石. [2016-12-13]. (原始内容存档于2011-10-04). 

外部链接

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