Термодинамический корунд
В химическом отношении корунд является амфотерным окислом, очень стойким к кислотам и щелочам. При обычной температуре на него практически не действует ни один химический реагент, включая плавиковую кислоту и сильные щелочи. Он отличается также высокой стойкостью в вакууме при высокой температуре (до 1800° С) и к действию таких восстановителей, как углерод окись углерода, углеводороды, водород, свободные металлы и др. Ниже приводятся физико-химические и термомеханические свойства окиси алюминия, а показано изменение некоторых важнейших свойств в зависимости от повышения температуры обжига.
Как видно, кривая плотности постепенно поднимается с ростом температуры (до 1900°С), что свидетельствует о спекании окиси алюминия и превращении ее в наиболее стабильную и плотную форму, при этом плотность достигает 3,85- 4,01 г/см3. Предел прочности при сжатии, при растяжении, модуль упругости, теплопроводность, лучеиспускательная способность, удельное электросопротивление также существенно изменяются с повышением температуры.
Коэффициент термического расширения окиси алюминия ниже, чем у Si02, MgO, BeO, Th02, и несколько выше, чем у двуокиси циркония и других материалов. В связи с условиями интересующего нас использования огнеупоров необходимо подчеркнуть, что, хотя предельной температурой применения а-А1203 как огнеупорного материала считают 1950-2000° С, его деформация под нагрузкой может наступать при 1850-1900° С, а при наличии примесей — и при более низкой температуре.
Упругость пара а-А1203 при температурах 2360-2580° С соответственно колеблется от 6 до 55 мм рт. ст., а температура кипения составляет 2980±60°С. Изменение относительной прочности при разрыве и коэффициент теплопроводности в зависимости от пористости.
Как видно из диаграммы, с увеличением пористости относительная прочность при разрыве быстро уменьшается. Так, при пористости порядка 5% величина разрывной прочности уменьшается более чем вдвое по сравнению с ее значением для абсолютно плотного состояния.
