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氧化鋁的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)

   α-AL2O3為三方晶系，又被稱作剛玉，其AL2O3晶體中02-作密排六方緊密堆積，而較小的質(zhì)點(diǎn)間距,使其晶體牢固，性質(zhì)穩(wěn)定。α-AL2O3是所有氧化鋁中密度最大,晶相最穩(wěn)定的，其密度與雜質(zhì)有關(guān)，保持在3.99g/cmg左右。α-AL2O3主要存在紅寶石，藍(lán)寶石以及天然剛玉中。α-AL2O3的活性雖較低，但具有高硬度、高強(qiáng)度、耐磨損、耐化學(xué)腐蝕以及良好介電性等優(yōu)異性能，在耐火材料和陶瓷等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

    β-AL2O3作為一種含堿鋁酸鹽,其密度約為3.30g/cm3。β-AL2O3穩(wěn)定性較差,加熱后會(huì)有α-AL2O3和Na20從其中分解出來(lái)。Na-β-AL2O3晶體內(nèi)部為層狀結(jié)構(gòu)。Na+可以在層間自由移動(dòng)和離子交換，使其在層間發(fā)生松弛極化及具有離子導(dǎo)電性,而Na+不能在與C軸平行方向進(jìn)行擴(kuò)散，使其在平行C軸方向無(wú)導(dǎo)電性。利用這一性質(zhì),β-AL2O3可以作隔膜材料應(yīng)用在鈉硫電池中，并廣泛用于電子、醫(yī)學(xué)、機(jī)械等方面。

   γ-AL2O3作為一種過(guò)渡相AL2O3 ,其密度約為3.42g/cm3 , γ-AL2O3晶體結(jié)構(gòu)中的02-分布于立方晶格頂點(diǎn)處, 作立方緊密堆積，AL3+分布在02-的堆積空隙中。γ-AL2O3結(jié)構(gòu)疏松吸附性強(qiáng),易吸水，能被酸堿溶解，其較大的比表面積使其表面能高、活性高。同時(shí)γ-AL2O3隨溫度升高將轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的α-AL2O3 ,轉(zhuǎn)化后其體積密度增大,同時(shí)有體積收縮,約14.3% ,其轉(zhuǎn)化速度和轉(zhuǎn)化完全程度取決于氧化鋁的純度,制備條件及顆粒大小。