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金刚砂
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金刚砂是白刚玉么?
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金刚砂是白刚玉么?

  “舶来词”:carborundum金刚砂

  1891年,美国人阿切逊将粘土和焦炭混合后放在一个铁钵中,企图用电弧将碳转化为金刚石,但却意外的在电极附近发现了闪闪发光六方形晶体,它与天然金刚石立方八面体不同。当时阿切逊认为这是碳和粘土中氧化铝反应而生成新化合物,而自然界中有一种氧化铝矿物称为刚玉,于他把碳(carbon)和刚玉(corundum)两个英文单词连起来复合构成这新化合物名称---carborundum。而中国学者则将carborundum译成“金刚砂”(大概是金刚石+刚玉的砂简称金刚砂?)。

  carborundum 本尊

  后来人们才知道参与反应的不是粘土里的氧化铝,而是粘土中二氧化硅成分与碳在高温下反应生成碳化硅。1893年艾奇逊获得碳化硅生产专利权,使碳化硅成为世上最早商品化的人造磨料。日产仅125克的它曾被人们认为是“研磨宝石”,每公斤价格高达1600美元。1893年艾奇逊研究出来的工业冶炼碳化硅方法,也就是大家常说的艾奇逊炉,一直沿用至今,该法以碳质材料为炉芯体的电阻炉,通电加热石英和碳的混合物生成碳化硅。

  艾奇逊法化学反应式:SiO2+3C=SiC+2CO

  声音1:金刚砂不是白刚玉!

  如上问所述,金刚砂是以石英砂,石油焦和优质硅石等为主要原料,通过电阻炉高温冶炼而成,主要成分是碳化硅的材料(SiC含量约95%),机械强度高,性脆而锋利。 白刚玉则是以工业氧化铝粉为原料,于电弧中经2000度以上高温熔炼后冷却制成,经粉碎整形,磁选去铁筛分后而来,主要成分是氧化铝的材料(白刚玉Al2O3含量约99%),两者成分那是八杆子都打不着的。

  自然界的碳化硅多来自星星

  宇宙中的碳化硅通常是碳星周围的宇宙尘埃中的常见成分

  宇宙星尘中碳化硅非常常见,但自然界中的莫桑石(碳化硅)相当罕见,仅微量分布于某几种陨石、刚玉矿床和金伯利岩中。目前几乎世界上所有的碳化硅固体,包括莫桑石制成的珠宝都来自于人工合成,碳化硅最早的用途是磨料,随后被用于电子器件中,从结构材料到功能材料都有它的身影。当然不同用途的碳化硅需要采用不同的原料制备手段,单单靠楼上那“金刚砂”的手艺可满足不了碳化硅万千应用哦。关于碳化硅粉体的人工制备手段及应用大全请看下文相关阅读。

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  声音2:白刚玉也是金刚砂!

  除了如上的声音,我们还听见这样一个这样的声音。他们是这样认为的,“总体来说金刚砂包括的种类有很多,有黑刚玉、白刚玉、黑碳化硅、绿碳化硅、单晶刚玉、亚白刚玉、致密刚玉、锆刚玉、天然刚玉等等,总体来说白刚玉属于金刚砂的一种,而金刚砂的范围很广。”

  楼上这位哥代表了某些领域的从业人员看法,他们对金刚砂的理解是:金刚石很硬(莫氏硬度10),硬度大的砂我们叫它金刚砂,白刚玉莫氏硬度可达9.确实也挺刚的,没啥对不起金刚砂的称呼。

  金刚砂时而是白刚玉,时而不是白刚玉

  既然这一小撮人群重视的是材料的硬度,我们大概也就能知道,把白刚玉称为“金刚砂”的应该是磨料行业或其下游应用领域的从业人员,毕竟作为磨料而言,硬是就是硬道理,只是不小心跟碳化硅最原始的名称来源的英文翻译“金刚砂”重叠了。

  不得不提的应用行业:金刚砂耐磨地坪

  刚玉可作为其骨料

  而磨料的更多应用,也不用多说了,作为一种具有高硬度和一定机械强度的颗粒材料,磨料一般用于制造磨具或直接用于研磨和抛光。它广泛地应用于金属机件、合金刀具、陶瓷、玻璃、橡胶、塑料等材料的磨削加工,或用于生产耐磨复合材料。

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