白刚玉是什么材料?
白刚玉(White Fused Alumina)简介
白刚玉是一种以工业氧化铝(Al₂O₃≥99%)为原料,经高温电弧炉熔炼(约2000℃以上)后冷却结晶制成的人造刚玉材料。其颜色洁白、硬度高、耐高温,是工业上重要的磨料和耐火原料。
1. 化学成分与特性
主要成分:Al₂O₃ ≥ 99%(纯度高于棕刚玉),含微量Na₂O、SiO₂等杂质。
晶体结构:α-Al₂O₃(三方晶系),微观呈致密块状或粒状。
颜色:白色(高纯度无杂质时)或略带浅灰/浅黄(含微量杂质)。
莫氏硬度:9.0(仅次于金刚石和碳化硅)。
熔点:约2050℃。
韧性:略低于棕刚玉,但自锐性好(磨削时易产生新棱角)。
2. 生产工艺
原料:工业氧化铝粉(Al₂O₃≥99.5%)。
熔炼:在电弧炉中通电熔融(2000~2200℃),杂质挥发。
冷却:缓慢冷却形成结晶块。
破碎 & 分级:破碎后按粒度分选(从粗砂到微粉)。
3. 主要应用领域
(1)磨料磨具
高端研磨:精密零件抛光、半导体晶圆加工、光学玻璃磨削。
砂轮/砂纸:用于不锈钢、钛合金等硬质材料的打磨。
喷砂材料:表面处理(去毛刺、清洁)。
(2)耐火材料
耐火浇注料/涂料:用于钢包、窑炉内衬(耐高温、抗侵蚀)。
陶瓷添加剂:提高陶瓷制品的硬度和耐热性。
(3)其他用途
高级陶瓷:电子基板、绝缘部件。
耐磨地坪:工业厂房地坪增强骨料。
4. 白刚玉 vs 棕刚玉 vs 碳化硅
| 特性 | 白刚玉 | 棕刚玉 | 碳化硅(SiC) |
|---|---|---|---|
| Al₂O₃含量 | ≥99% | 90~95% | - |
| 硬度 | 9.0 | 8.8~9.0 | 9.5 |
| 韧性 | 中等 | 高 | 低(脆性大) |
| 适用材料 | 不锈钢、精密零件 | 普通钢材、铸铁 | 硬质合金、石材 |
| 成本 | 较高 | 较低 | 中等 |
5. 注意事项
粉尘防护:加工时需防尘(长期吸入危害呼吸系统)。
粒度选择:根据加工要求选择(如F240用于精磨,F36用于粗磨)。
替代方案:对成本敏感且精度要求不高时,可选用棕刚玉。
白刚玉凭借其高纯度和稳定的性能,广泛应用于高端工业领域,是精密加工和高温环境下的理想材料。


