金刚砂是什么


面对这个话题,你是否曾感到好奇与不解?暂且放下你的疑惑,与我一同探索“金刚砂”的奥秘吧。

“舶来词”之谜:carborundum金刚砂的由来

在1891年,科学家阿切逊的一次实验中,他混合了粘土和焦炭,并放入铁钵中用电弧加热。出乎意料的是,他在电极附近发现了闪闪发光的六方形晶体。当时阿切逊以为这是碳和粘土中氧化铝反应的产物,取名为carborundum。学者在翻译时将其译为了“金刚砂”,意为这种材料坚固而如砂。

揭秘金刚砂本尊

随着时间的推移,人们才了解到反应的真实过程是粘土中的二氧化硅与碳在高温下生成了碳化硅。艾奇逊在1893年获得了碳化硅的生产专利,使得这种材料成为世界上最早的商品化人造磨料。这种磨料最初日产量极少,价格昂贵,但艾奇逊的工业冶炼方法至今仍在使用。

艾奇逊法化学反应的秘密:SiO2与碳在高温下反应生成SiC和CO。

澄清误解:金刚砂不等于白刚玉

金刚砂的主要成分是碳化硅(SiC),而白刚玉则是氧化铝(Al2O3)的制品。两者虽然都用于磨料,但成分截然不同。金刚砂以石英砂、石油焦和优质硅石等为主要原料,经过高温冶炼而成。而白刚玉则是通过工业氧化铝粉在电弧中高温熔炼后冷却制成的。

探索宇宙中的金刚砂

碳化硅不仅是人造材料的骄傲,它在自然界中也有所踪迹。特别是在一些特殊的环境中,如宇宙星尘和某些陨石中都能发现它的存在。

尽管莫桑石(天然碳化硅)在自然界中非常稀少,但它仍然以人工合成为主,并广泛应用于电子器件和其他多种领域。对于不同用途的碳化硅,其制备方法和原料都有所不同。

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新的认识:白刚玉也是金刚砂家族的一员

除了之前的认识,我们还需要了解金刚砂其实是一个大家族。除了黑刚玉、白刚玉等不同种类的磨料外,还有各种不同特性的碳化硅制品。白刚玉作为其中的一员,其莫氏硬度高达9,因此被视为金刚砂的一种。

在工业应用中,金刚砂以其高硬度和机械强度被广泛用于制造磨具和直接进行研磨抛光等工艺。而刚玉作为其骨料成分之一,也发挥着重要作用。

让我们不得不提的应用领域:金刚砂耐磨地坪

在这个领域中,刚玉作为骨料发挥了关键作用,确保地坪的耐磨性和使用寿命。

磨料的多样应用让其在各种材料加工中大放异彩。作为一种具有高硬度和一定机械强度的颗粒材料,磨料不仅可以用于金属机件、合金刀具等材料的加工,还广泛应用于橡胶、塑料等材料的处理。

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