剛玉
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剛玉（英語：corundum）是一種由氧化鋁（Al2O3）的結晶形成的成岩矿物。刚玉常含有少量的铁、钛、钒和铬离子[2][3]。纯氧化铝结晶是无色的，但因为所含杂质不同，刚玉呈现不同的颜色。
| 剛玉 | |
|---|---|
| |
| 基本資料 | |
| 類別 | 氧化物 |
| 化学式 | 氧化鋁 - Al2O3 |
| IMA記號 | Crn[1] |
| 施特龙茨分类 | 4.CB.05 |
| 戴納礦物分類 | 4.3.1.1 |
| 晶体分类 | 复三方偏三角面体 (3m) H-M記號: (32/m) |
| 晶体空间群 | R3c |
| 晶胞 | a = 4.75 Å, c = 12.982 Å; Z=6[2] |
| 性質 | |
| 分子量 | 101.96 g·mol−1 |
| 顏色 | 棕至灰色, 紅、橘、黃、藍、紫色 |
| 晶体惯态 | 晶體通常呈板狀或柱狀 |
| 晶系 | 三方晶系 |
| 解理 | 無 |
| 断口 | 貝殼狀至參差狀 |
| 韌性/脆性 | 脆性 |
| 莫氏硬度 | 9 |
| 光澤 | 金剛石光澤至玻璃光澤 |
| 條痕 | 白色 |
| 透明性 | 透明至半透明 |
| 比重 | 3.95 - 4.1 |
| 光學性質 | 單軸(-) |
| 折射率 | nω=1.768 - 1.772 nε=1.760 - 1.763[3][4] |
| 双折射 | 0.009 |
| 多色性 | 無 |
| 發光性 | 無 |
| 熔点 | 2,044 °C（3,711 °F） |
| 主要品種 | |
| 蓝宝石 | 所有顏色除了紅色 |
| 红宝石 | 紅色 |
寶石級剛玉之中，摻有金屬鉻的剛玉顏色鮮紅，一般稱之為紅寶石；而藍色或沒有色的剛玉，普遍都會被歸入藍寶石的類別。刚玉的英文名corundum源于泰米尔语的குருந்தம்（羅馬化：Kuruntam），起源于梵文的कुरुविन्द（羅馬化：Kuruvinda），意为“红宝石”[5]
1837年{{le|馬克·安托萬·奧古斯特·戈丹|Marc Antoine Auguste Gaudin]]采用少量铬作为颜料，高温融化氧化铝，从而第一次获得了合成刚玉[6] 1847年，雅克-约瑟夫·埃贝尔蒙透过在硼酸中热融氧化铝获得了白色的合成刚玉。1877年，埃德蒙·弗雷米和奧古斯德·伐諾伊在超过两千度的高温下烧结氟化钡、氧化铝和少量的铬，获得了人造红宝石。1903年，伐諾伊宣称他可以用这一方法完成商业规模的红宝石生产。[7]
刚玉具有三角对称结构，空间群R3c，标况下晶格参数为a = 4.75 Å，c = 12.982 Å。晶胞包括六个组成单元。在刚玉的晶格中，氧原子形成略微扭曲的六方紧密堆积结构，其中三分之二的八面体空隙填充有铝离子。
刚玉具有较高的硬度（摩氏硬度為9），以刚玉为主含有杂质较多的棕刚玉的摩氏硬度也可以达到8，都可以用来研磨大部分矿物。加之刚玉和金刚砂具有相對比鑽石更低廉的价格，因此被广泛用于砂纸和各种研磨设备上，对金属、塑料和木材进行加工。除去高硬度之外，刚玉的密度为4.02 g/cm3，这在由低相对分子质量元素例如铝和氧组成的矿物中是十分高的[8]。
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