急求!!!关于红宝石或者蓝宝石特征与鉴赏的论文
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发布时间：2022-04-23 21:03
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时间：2023-09-14 00:14
氧化铝、刚玉、红宝石和蓝宝石虽然名称各异，其形态、硬度、性质、用途也不相同，贵贱更是相距甚远，但是它们的化学成份却完全相同，皆是氧化铝． 一．氧化铝 纯净的氧化铝是白色无定形粉末，俗称矾土，密度3.9-4.0g/cm3，熔点2050℃、沸点2980℃，不溶于水，氧化铝主要有α型和γ型两种变体，工业上可从铝土矿中提取． 铝土矿（Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O）是铝在自然界存在的主要矿物，将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍，获得铝酸钠溶液；过滤去掉残渣，将滤液降温并加入氢氧化铝晶体，经长时间搅拌，铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀；将沉淀分离出来洗净，再在950-1200℃的温度下煅烧，就得到α型氧化铝粉末，母液可循环利用．此法由奥地利科学家拜耳（K．J．Bayer）在1888年发明，时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法，人称“拜耳法”． 在α型氧化铝的晶格中，氧离子为六方紧密堆积，Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心，晶格能很大，故熔点、沸点很高．α型氧化铝不溶于水和酸，工业上也称铝氧，是制金属铝的基本原料；也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器；还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等；高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料；还用于生产现代大规模集成电路的板基． γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化铝、铝胶．其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积，Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中．γ型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝．γ型氧化铝是一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，活性高吸附能力强．工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒，耐压性好．在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体；在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂，还用于色层分析；在实验室是中性强干燥剂，其干燥能力不亚于五氧化二磷，使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用． 目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90％以上，氧化铝大部分用于制金属铝，用作其它用途的不到10％． 二．刚玉 自然界天然存在的α型氧化铝晶体叫做刚玉，常因含有不同的杂质而呈现不同的颜色．刚玉一般呈带蓝或带黄的灰色，有玻璃或金刚光泽，密度在3.9-4.1g/cm3，硬度8.8，仅次于金刚石和碳化硅，能耐高温．含有铁的氧化物的刚玉砂叫金刚砂，呈暗灰色、暗黑色，常作研磨材料，用于制各种研磨纸、砂轮、研磨石，也用于加工光学仪器和某些金属制品． 因天然刚玉产量供不应求，工业上常将纯α型氧化铝粉末在高温电炉中烧结制*造刚玉，也称电熔刚玉．它能耐1800℃以上的高温，是制造高级特殊耐火材料的原料，有高温下机械强度大，抗热震性好，抗侵蚀性强，热膨胀系数小等特点，用于制火箭发动机燃烧室内衬、喷咀，雷达天线保护罩，原子能反应堆材料，高级高频绝缘陶瓷，冶炼纯金属和合金的坩埚，高温发热原件，热电偶保护管，各种高温炉的炉衬等．人造刚玉还用于制精密仪表轴承和金属丝的拉丝模具．我国自1958年起就能产生人造刚玉了． 三．红宝石和蓝宝石 混有少量不同氧化物杂质的优质刚玉就是大名鼎鼎的红宝石和蓝宝石，是制作名贵首饰的材料，其微粒可制精密仪表和手表的轴承． 红宝石是天然产的透明红色刚玉，颜色从淡玫瑰红至深胭脂红，有的还略带紫色色调，有的有星光，以呈鸽子血红色最具有商业价值．红色是晶体中含少量氧化铬之故．红宝石是宝石中的珍品，七月生辰石．红宝石英语为Ruby，源出拉丁语ruber意为红色，硬度为9，密度常为4g/cm3，有金刚光泽．天然红宝石重量达1克拉的不多，超过5克拉已属罕见，世界上每年开采的红宝石其中品质最优者仅占千分之一．世界天然红宝石迄今发现最大的重3450克拉产自缅甸，世界著名的巨大星光红宝石重138.7克拉，著名的鸽血红宝石重55克拉．世界红宝石最有名的产地是缅甸曼德拉的东北部，还有泰国、斯里兰卡、柬埔寨．1973年在非洲肯尼亚的恩干加，1978年在澳大利亚中部阿利斯波利，70年代末在巴基斯担的罕萨先后发现大型红宝石矿藏，以上发现被誉为70年代世界红宝石矿三大发现．我国红宝石主要产地为云南
热心网友
时间：2023-09-14 00:14
你有没有地大的同学，去问一下就行哒撒！
热心网友
时间：2023-09-14 00:15
钻石加工基本原理的分析
钻石是自然界中最硬的一种物质。自从发现钻石以来, 人们就一直探寻着钻石的加工方法。人类在经过长期的摸索之后, 最终还是在钻石自身的高硬度上, 开辟了征服钻石之路, 使钻石真正成为装饰人类的“珍宝之王”。钻石加工一直是人们研究的课题。本文对钻石加工的基本原理进行了分析, 并对钻石加工的主要研究方向作一粗浅的讨论。
1 基本原理
对任何一种固态物质进行加工, 从根本上说,都是高硬度物质对低硬度物质的机械刻划、磨擦或切削。就钻石加工而言, 却是一个例外, 它是同种最高硬度的物质对其自身的刻划、磨擦或切削。人类在发现了以上最原始的钻石加工方法的同时, 又意外地发现了钻石对钻石的切削能够产生钻石粉。这一发现具有开拓性意义。因为原始的钻石加工方法只能满足钻石最基本的加工要求,远不能满足钻石的精细加工。而只在发现了钻石粉后, 钻石加工的大门才被真正打开, 逐步形成了较为完善的现代化加工技术体系。
2 基本加工方式
随着钻石粉的发现, 钻石的加工出现了两种不同的加工方式, 即非载体加工和载体加工。
211 非载体加工
非载体加工是指钻石与钻石之间利用其脆性直接互相磨擦、刻划, 以达到其互为加工的目的。在钻石粉融入钻石加工工艺之前, 钻石的非载体加工作为钻石加工的唯一方式, 发挥着作用。
钻石的非载体加工有以下特点:
11 它以最直接的接触方式(不需任何加工媒介) 进行加工。这种加工之所以能够实现是因为钻石具有一定的脆性。这是对钻石以及类似高硬度晶体材料进行一般加工的自然选择;
21 它不受钻石各向异性的晶向*。晶向是钻石加工的难点之一。钻石的非载体加工正是发挥了它的独特作用, 如括钻、车钻的加工;
31 强力剥落是钻石非载体加工过程中产生的一种物理现象。钻石之间的直接磨擦并不会因强力剥落而氧化消失, 而只改变了钻石的存在形式,即由晶体变为微粉(微晶粒)。因此, 如果高温燃烧是在原子的层次上对钻石实施加工的一种化学反应(即氧化反应) , 那么强力剥落就是在晶胞单位(即分子结构) 的层次上对钻石实施加工的一种物理反应;
41 强力剥落是钻石非载体加工中的一种低速磨擦运动的结果。剥落的强度与钻石晶体加工的速度成反比。速度越低, 被加工钻石的括面就越粗糙, 剥落的微粉就相对越粗; 反之, 加工面就越光洁, 剥落的微粉就越细。由于强力剥落多发生在低速加工状态中, 因此这种加工不可能是一种精细加工, 而只能是一种粗框式的局部改变钻石外表形态的粗加工。粗括钻石轮廓、劈裂或锯切双晶钻石、钻石腰圆的打磨等, 都采用钻石的非载体加工方式。
随着现代科学技术的发展, 钻石的非载体加工方式有了新的进展。除了钻石之间的磨擦加工外, 还出现了钻石与高硬度金属盘之间的高速磨擦燃烧加工以及钻石激光切割的燃烧加工等等。这些加工形式的出现不断地丰富了钻石非载体加工的内容。
212 载体加工
载体加工是整个钻石加工技术体系中最重要的加工方式之一。它是在钻石非载体加工基础上的一次质的飞跃, 是钻石深加工和精加工的最佳选择。钻石粉为载体加工方式中的主体。1456 年荷兰人路易费·皮尔根第一次将钻石粉涂抹在磨盘上, 发现磨面居然能产生精亮光滑的加工效果。要使钻石粉实现对钻石的有效加工, 必须要有能够附着它的金属或非金属载体, 并利用载体的运动来实现对同类自然晶体的有效加工。钻石加工的实践证明, 钻石粉的载体特质并不重要, 重要的是载体必须能够附着钻石粉。载体是选择金属还是非金属, 是盘还是片, 是将钻石粉作固着处理还是游离处理, 可以视加工的实际效果而定。钻石粉附着于载体, 并随载体在高速运转状态下与被加工钻石接触。这种接触实质上是一种高速磨削运动, 瞬间会产生相当高的温度, 使钻石产生燃烧现象, 钻石粉与钻石加工面上的碳原子“同归于尽”, 与空气中的氧原子结合成二氧化碳, 从而实现钻石粉对钻石的加工目的。钻石具有各向异性的特点, 因此, 载体加工必须选择正确的加工方向。否则, 高温燃烧也难以实现对钻石的精细加工。从本质上讲, 这种加工对钻石只能是一种顺势而为的“软加工”, 必须顺着钻石最易磨损的方向抛磨, 才能达到最佳的加工效果。从理论上讲, 钻石最易磨损的结晶方向应该是: (1) 面网密度低; (2) 单一方向碳原子数少; (3) 共价键的受力方向趋同。只有选择钻石最易磨损的结晶方向, 才能有效地对钻石进行精细加工。在多数情况下, 钻石的载体加工只能加工平面刻面, 而对于钻石的非平面加工, 它就显得力不从心了。
