棕剛玉，俗名又稱金剛砂，是用礬土、碳素材料、鐵屑三種原料在電弧爐中經過融化還原而制得的棕褐色人造剛玉，故為此名。
棕剛玉(A)砂輪色澤廢品淺析
劍事磨料磨具技術信息咨詢公司 王鑫
棕剛玉（A）砂輪理想色澤為藍色但由于砂輪石燒成過程中因熱工制度的波動易產生燒白（即過燒現象）和生燒（即欠火現象）等色澤廢品
棕剛玉（A）磨料的主要化學成分為Al2O3和TiO2等表一為GB/T2478-1996標準規定棕剛玉（A）
技術條件及四砂46#棕剛玉（A）磨料的化學成分
從表一中可以看出棕剛玉（A）磨料的主要雜質是TiO2,由于棕剛玉（A）是在還原性氣氛下的電弧爐中冶煉而成的所以TiO2在棕剛玉（A）固熔體中是以三價TiO2形勢存在的因為TiO3的存在則把Al2O3的結晶染成棕色
砂輪在高溫燒成的過程中如果是氧化氣氛燒成Ti2O3則氧化成四價形式這時Al2 TiO5固熔體呈極細的針狀結晶并把棕剛玉（A）結晶染色在棕剛玉（A）磨粒表面有較多的Al2 TiO5結晶析出時才能得到理想的藍色如果Al2 TiO5結晶太少或在整個棕剛玉（A）磨粒被Al2 TiO5所包圍則只能呈現白色或灰白色
棕剛玉（A）砂輪生成藍色的原因在于氧化鈦（TiO2）的存在
據有關文獻介紹因鈦在棕剛玉（A）中呈三價和四價形式出現所以可以把它的相圖看成TiO3- Al2O3和TiO2- Al2O3兩種形式只要它們的晶格尺寸差別不大而且晶格種類相同它們就可以形成一個完整的固焙體
Ti2O3的晶格和Al2O3的晶格一樣其晶體常數a=5.37 °A也就是說Ti2O3和Al2O3可以組成一個完整的固熔體即Al3+和Ti4+離子在同一個晶格上都統配有陰離子的位置（如圖一所示）
從TiO2- Al2O3（圖二）相圖中看到TiO2和Al2O3之間固熔性很小在氧化氣氛中Ti3+氧化成Ti4+Ti4+離子不存在于Al2O3晶格中但可以生成一種具有獨特晶格的化合物---- Al2TiO5相分離出來
TiO2是黑色的它能把無色的a- Al2O3染成棕色而Al2TiO5是無色的經過高溫焙燒的棕剛玉（A）磨粒不會直接染色但它具有不同的折射率能給棕剛玉（A）磨粒一種染色素染色素吸收了光的短波成分而透過黃色光被吸了的短波部分又向各個方向擴散邊緣處的擴散光波更短在人們觀察棕剛玉（A）砂輪時總是以反光的形式而不是以透光的形式所以只能看到藍色散射因而棕剛玉（A）磨粒呈藍色
正如大家知道的白色光線可以分散為紅橙黃綠青藍和紫七種有色光線將上述七色光線混合又可以回復成白色有時將少于七色的光線混合起來也可以得到白色或帶有色澤
如果用不同粒度的棕剛玉（A）磨粒制成同一規格的砂輪在同樣的弱氧化氣氛狀況下焙燒隨著溫度的變化其棕剛玉（A）砂輪色澤有非常明顯的差別表二是不同粒度的棕剛玉（A）砂輪在不同溫度下色變情況
表二
注上表數據是從四砂98米隧道窯中測出的燃料為重油
表三
從表二和表三中可以看出棕剛玉（A）砂輪燒成溫度低于12400C則為棕色（即欠火燒生）這種砂輪磨削性能欠佳耐用度差燒成溫度高于12650C棕剛玉砂輪則為灰白色其磨削性能也不好磨削時磨粒不鋒利有發粘感易粘磨屑最理想的色澤為藍色或灰藍色要獲得理想色澤棕剛玉砂輪燒成溫度應控制在12400C~12650C之間
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