氧化鋁，化(hua)學式為Al2O3，作為地殼內含量僅(jin)次(ci)于二氧(yang)化(hua)硅的氧(yang)化(hua)物，氧(yang)化(hua)鋁廣泛存在于長石(shi)、云母(mu)等(deng)礦(kuang)物之中。

       氧化鋁晶(jing)(jing)體結構復(fu)雜，有(you)許多(duo)同素異構體，可分為α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、κ、λ、ρ、χ等十幾種晶(jing)(jing)型，α-Al2O3是(shi)穩定(ding)相(xiang)，其余晶(jing)(jing)型為過渡(du)相(xiang)，在1200℃都會向α相(xiang)轉換，轉換過程(cheng)包括化學(xue)鍵的(de)(de)斷裂和組(zu)合，屬于(yu)晶(jing)(jing)格重組(zu)，需要非(fei)常大的(de)(de)能量，是(shi)一(yi)個不可逆的(de)(de)過程(cheng)。

氧化鋁的(de)晶體結構模型圖

       α-Al2O3

       α-Al2O3俗稱剛玉，屬于HCP結構，屬于三方晶系，密度為3.96～4.01g/cm3，是一種化學性能非常穩定的無機非金屬材料，硬度高（莫氏硬度9），熔點高（2050℃），強度高，耐磨性好，耐腐蝕性好，電阻率高。所以α-Al2O3微粉在耐火材料、特種陶(tao)瓷(ci)、碾(nian)磨材料、化工(gong)、電子等(deng)領域有著廣泛的(de)應用。國內制備α-Al2O3的(de)方法主要采用直(zhi)接(jie)煅燒工(gong)業(ye)氧化鋁的(de)方法。根據工(gong)業(ye)氧化鋁的(de)粒(li)度(du)和不(bu)同的(de)煅燒溫度(du)，得到活性α-Al2O3粒(li)度(du)、形貌也(ye)不(bu)相同。

       α-Al2O3的主(zhu)要(yao)性質

       目前α-Al2O3被廣(guang)泛應(ying)用于研磨材料、耐火材料、集成電路基(ji)板和結(jie)構功能陶瓷等領域。

       β-Al2O3

       β-Al2O3不是(shi)傳(chuan)統意(yi)義上的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)鋁，其主要出現兩種，一種是(shi)氧(yang)(yang)化(hua)鋁與氧(yang)(yang)化(hua)鈉的(de)(de)復合物(wu)，還(huan)有一種是(shi)氧(yang)(yang)化(hua)鋁與氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)復合物(wu)，它們(men)的(de)(de)特點(dian)是(shi)其粉體的(de)(de)形(xing)貌(mao)控制較難。

       β-Al2O3晶(jing)(jing)體(ti)與(yu)α-Al2O3晶(jing)(jing)體(ti)氧(yang)原子(zi)的緊(jin)密堆積(ji)排(pai)列不同，其(qi)具有層狀結(jie)構(gou)(gou)，堿(jian)(jian)金(jin)(jin)屬離(li)子(zi)或(huo)者堿(jian)(jian)土金(jin)(jin)屬離(li)子(zi)層尖晶(jing)(jing)石結(jie)構(gou)(gou)單元交替堆積(ji)而成，氧(yang)離(li)子(zi)則按立(li)方(fang)緊(jin)密堆積(ji)排(pai)列，金(jin)(jin)屬離(li)子(zi)如Na+可(ke)以(yi)(yi)(yi)在(zai)該平(ping)面(mian)層內快速擴散，因此(ci)(ci)β-Al2O3晶(jing)(jing)體(ti)可(ke)以(yi)(yi)(yi)導(dao)電(dian)(dian)，是一類(lei)重要(yao)的固(gu)體(ti)電(dian)(dian)解質(zhi)(zhi)。因此(ci)(ci)可(ke)利(li)用(yong)β-Al2O3來制備鈉-硫(liu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)中的固(gu)態電(dian)(dian)解質(zhi)(zhi)隔膜(mo)材料，還可(ke)以(yi)(yi)(yi)起到離(li)子(zi)導(dao)電(dian)(dian)和隔離(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)陰陽兩(liang)極的重要(yao)作用(yong)。除此(ci)(ci)之外，β-Al2O3還可(ke)以(yi)(yi)(yi)用(yong)作耐火材料以(yi)(yi)(yi)及電(dian)(dian)子(zi)領域里如用(yong)于電(dian)(dian)子(zi)手表、照(zhao)相機、聽診器(qi)和心臟起搏器(qi)等(deng)器(qi)件中。

       γ-Al2O3

       γ-Al2O3是一種重要(yao)的(de)多(duo)孔性(xing)物質，其比表面積較大，具(ju)有吸附(fu)功能好(hao)、化(hua)學反應活性(xing)大和催化(hua)性(xing)好(hao)等優點，又被稱為活性(xing)氧化(hua)鋁，它(ta)的(de)主要(yao)用途是作為吸附(fu)劑、干(gan)燥劑和催化(hua)劑的(de)載體，常用于(yu)石油化(hua)工和環(huan)境保護領域(yu)。

       θ-Al2O3

       θ-Al2O3的(de)熱性能(neng)和其他性能(neng)介于α-Al2O3和γ-Al2O3之間，它是一種(zhong)更穩(wen)定(ding)的(de)氧化鋁(lv)，其結構(gou)幾乎(hu)不含(han)水分。

       δ-Al2O3

       δ-Al2O3的(de)(de)(de)比表(biao)面積較小(xiao)，孔容較小(xiao)，但(dan)其晶(jing)型(xing)的(de)(de)(de)峰值較其它無水氧化(hua)鋁變體的(de)(de)(de)峰值要(yao)強一(yi)些。δ-Al2O3的(de)(de)(de)晶(jing)體結構(gou)模型(xing)來(lai)自于無機晶(jing)體數(shu)據庫（ICSD#40200），為四方晶(jing)系，空間群(qun)為P-4M2。該材料(liao)具有強吸附能力和催化(hua)活性，常常被用(yong)作(zuo)吸附劑、干燥劑以及催化(hua)劑載(zai)體。

       η-Al2O3

       η-Al2O3具有和γ-Al2O3相差不大的孔(kong)容和比表(biao)面積(ji)，表(biao)面酸性比Al2O3要(yao)強，主要(yao)用作(zuo)催化劑的載體(ti)。η-Al2O3的晶(jing)體(ti)結構模型來自于無(wu)機晶(jing)體(ti)數據庫（ICSD#28919），為立(li)方晶(jing)系，空間(jian)群為FM-3M。

       κ-Al2O3

       κ-Al2O3是活性氧化(hua)鋁的一種(zhong)。κ-Al2O3的晶體結構模型來自于無機晶體數據庫（ICSD#94485），為正交晶系(xi)，空間群(qun)為Pna21。其主要用做耐火材料結合劑(ji)、凈化(hua)劑(ji)、吸附(fu)劑(ji)等。

       σ-Al2O3

       σ-Al2O3與η-Al2O3的結構相似，其晶體結構模型來(lai)自于(yu)無機晶體數據庫（ICSD#69213），為立方晶系，空間群為FD-3MS。

       ρ-Al2O3、χ-Al2O3

       ρ-Al2O3和χ-Al2O3是無定形的氧(yang)化(hua)鋁，是所(suo)有氧(yang)化(hua)鋁中唯一具備水(shui)化(hua)膠凝(ning)特(te)性的氧(yang)化(hua)鋁，在國內又被稱為快脫粉。因其熱(re)穩(wen)定性差，所(suo)以時常發生水(shui)化(hua)反應并伴隨熱(re)穩(wen)定性較差。

       由于氧(yang)化鋁的(de)晶體(ti)結構種類較(jiao)多，在(zai)不同變體(ti)之(zhi)間(jian)性質(zhi)差(cha)異較(jiao)大，決定了它在(zai)各種領域都(dou)有著一定的(de)應用(yong)。

       氧化鋁的各種晶型之間的轉(zhuan)換關系

       水(shui)(shui)合(he)氧化鋁(lv)是生成(cheng)無水(shui)(shui)氧化鋁(lv)的(de)關(guan)鍵，后者的(de)結(jie)構和特(te)性(xing)是由水(shui)(shui)合(he)氧化鋁(lv)的(de)結(jie)構和特(te)點來決定的(de)。