一、基本定义与名称
棕刚玉,俗名又称金刚砂,英文名为Brown Fused Alumina(BFA),是一种棕褐色的人造刚玉磨料。
二、原料与生产工艺
1、原料:棕刚玉的主要原料为高铝矾土,同时添加碳素材料(如焦炭、无烟煤)和铁屑作为辅料。
2、生产工艺:将原料在电弧炉中经过2000度以上的高温熔炼,使氧化铝发生相变,形成刚玉晶体。随后,经过冷却、破碎、磁选、筛分等工序,最终制成棕刚玉磨料。
三、化学成分与物理性质
1、化学成分:棕刚玉的主要化学成分是氧化铝(Al₂O₃),其含量在95.00%~97.00%之间,另含有少量的铁(Fe)、硅(Si)、钛(Ti)等元素。

2、物理性质:
硬度:棕刚玉的硬度较高,莫氏硬度达到9.0,是目前世界上最硬的材料之一。
密度:颗粒密度为3.95~4.0g/cm³,具有较高的堆积密度。
热稳定性:棕刚玉具有高热稳定性,耐高温性能优异。
化学稳定性:化学性质稳定,不易与酸、碱等化学物质反应。
其他特性:纯度高、结晶好、流动性强、线膨胀系数低、耐腐蚀。
四、应用领域
1、磨料磨具:
棕刚玉磨料适用于磨削抗张较高的金属,如各种通用钢材、可锻铸铁、硬青铜等。可用于制造砂轮、切割片等磨具,以及砂纸、纱布等涂附磨具的生产原料。
在自由研磨领域,如显像管、光学玻璃、单晶硅、镜片、钟表用玻璃、水晶玻璃、玉器等领域的研磨中,棕刚玉也是理想的高级研磨材料。
2、耐火材料:棕刚玉可用于制造高级耐火材料,如钢包/铁沟浇注料、捣打料、长水口、滑板、钢包三大件,以及各种刚玉砖等。在应用过程中,棕刚玉具有不起爆、不粉化、不开裂的特点,是耐火材料的理想骨料和填充料。
3、其他领域:
喷砂:棕刚玉磨料硬度适中,堆积密度高,无游离二氧化硅,比重大,韧性好,是理想的“环保”型喷砂材料。广泛应用于铝型材、铜型材、玻璃、水洗牛仔服、精密模具等领域。
功能性填料:可用于汽车制动件、特种轮胎、特种建筑制品等领域,也可作为修筑高速公路路面、飞机跑道、码头、停车场、工业地坪、体育场地等耐磨材料。
过滤介质:采用粒状磨料作过滤床的底层介质,净化饮用水或废水,是国内外新型的水过滤材料。尤其适用于有色金属选矿、石油钻井泥浆加重剂等领域。
水力切割:以磨料作切割介质,依靠高压水力射流进行基本切割,应用于石油(天然气)管道、钢材等部件的切割,是一种新型、环保、安全的切割方式。


