氧化铝

       Al2O3有多种变体，其中最为人们所熟悉的是α－Al2O3和γ－Al2O3。它们是白色无定形粉末。

       自然界存在的刚玉为α－Al2O3。它也可以由金属铝在O2中燃烧或者灼烧Al（OH）3和某些铝盐（Al（NO3）3、Al2（SO4）3）而得到。α－Al2O3的晶体属于六方紧密堆积构型，氧原子按六万紧密堆积方式排列，6个氧原子围成一个八面体，在整个晶体中有2／3的八面体孔穴为Al原子所占据。由于这种紧密堆积结构，加上晶体中Al3+离子与O2-离子之间的吸引力强，晶格能大，所以α－Al2O3的熔点（2288±15K）和硬度（8．8）都很高。它不溶于水，也不溶于酸或碱，耐腐蚀且电绝缘性好。用作高硬度材料、研磨材料和耐火材料。天然的或人造刚玉由于含有不同杂质而有多种颜色。例如，含微量Cr（Ⅲ）的呈红色，称为红宝石；含有Fe（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）或Ti（Ⅳ）的称为蓝宝石；含少量Fe3O4的称为刚玉粉。将任何一种水合氧化铝加热至1273K以上，都可以得到α－Al2O3。工业上用高温电炉或氢氧焰熔化氢氧化铝以制得人造刚玉。

       在温度为723K左右时，将Al（OH）3偏氢氧化铝AlO（OH）或铝铵矾（NH4）2SO4Al2（SO4）3·24H2O加热，令其分解，则得到γ－Al2O3。γ－Al2O3晶体属于立方面心紧密堆积构型，Al原子不规则地排列在由氧原子围成的八面体和四面体孔穴中。这种Al2O3不溶于水，但能溶于酸或碱，强热至1273K，即转变为α－Al2O3。所以在高温下稳定的是α－Al2O3，γ－Al2O3只在低温下稳定。γ－Al2O3的粒子小，具有强的吸附能力和催化活性，所以又名活性氧化铝，可以用作吸附剂和催化剂。

       还有一种β－Al2O3，它有离子传导能力（容许Na+通过），可作为固体电解质，用于新型电池中，这种电池的贮电能力约为铅蓄电池的3～5倍。用β－Al2O3陶瓷做隔膜电解食盐制烧職，产品纯度高，公害小。

       金属铝表面的氧化膜是氧化铝的另一种变体。

       随着工、农业生产和人们生活的现代化和尖端科学技术的发展，氧化铝的用途已从冶炼铝扩展到机械、金属、纤维、仪器、电子等工业以及宇宙开发等尖端领域。正在向精细化发展，产品逐渐高纯化、透明化、泡沫化和纤维化。纯度为99．99％的高纯Al2O3作为精细陶瓷，用作集成电路底板、机械耐热陶瓷、录音磁带的填充剂，制人工骨路和拉成单晶用于激光技术中。高比表面积的Al2O3用作催化剂载体。透明烧结Al2O3用于制造高压钠灯管，省电经久耐用，可将90％以上的可见光传送出来。Al2O3纤维可作为增强纤维加在金属、塑料、橡胶或陶瓷中，其强度高于玻璃纤维而与碳纤维相当，在耐热性和电绝缘性方面还优于碳纤维。用Al2O3纤维织成的毡作高温电炉的保温材料，可节约20～70％的电能。