白刚玉的热膨胀系数是多少？对性能有哪些影响？
【白刚玉的热膨胀系数】
白刚玉的热膨胀系数并不是一个固定的单一数值，它会受到多种因素的影响，如温度范围、白刚玉的纯度、晶体结构等。一般情况下，在室温至1000℃的温度区间内，白刚玉的热膨胀系数大约在(7 - 8)×10⁻⁶/℃ 。
【热膨胀系数对白刚玉性能的影响】
1. 对热稳定性的影响
a. 热震损坏：热膨胀系数反映了材料在温度变化时体积或长度的变化程度。白刚玉热膨胀系数相对较大，当它经历快速的温度变化（热震）时，材料内部会产生较大的热应力。如果热应力超过了白刚玉的强度极限，就会导致材料出现裂纹甚至破碎。例如在一些高温窑炉中，如果白刚玉制品在短时间内经历从高温到低温的剧烈温度变化，由于膨胀和收缩不一致，容易在内部形成微裂纹，降低了其热稳定性和使用寿命。
b. 抗热疲劳性能：在反复的温度循环变化下，较大的热膨胀系数使得白刚玉内部不断承受热应力的交替作用，加速了材料的疲劳损伤。这会导致白刚玉的结构逐渐被破坏，性能下降，限制了它在需要频繁经受温度变化环境中的应用。
2.对加工性能的影响
a. 切割和磨削：在磨削加工过程中，砂轮等磨削工具通常会产生大量的热量。白刚玉作为常用的磨料，如果热膨胀系数较大，在磨削时因温度升高而发生膨胀，可能会改变磨具的形状和尺寸精度，影响加工的表面质量和尺寸精度。同时，膨胀产生的内应力还可能导致磨粒过早脱落，降低磨削效率和磨具的使用寿命。
b. 烧结成型：在白刚玉制品的烧结过程中，热膨胀系数会影响烧结体的致密化和收缩情况。如果热膨胀系数不合适，在烧结升温或降温阶段，材料可能会出现不均匀的膨胀和收缩，导致制品出现变形、开裂等缺陷，影响产品的成型质量和性能。
3. 对化学稳定性的影响
与周围介质的反应：热膨胀系数会影响白刚玉与周围介质（如气体、熔渣等）的接触情况。当温度变化时，白刚玉的膨胀或收缩可能会改变其与周围介质的界面状态，使得一些原本难以发生的化学反应变得更容易进行。例如在高温环境下，白刚玉与某些熔渣接触时，热膨胀可能会导致材料表面产生微小的缝隙，使得熔渣更容易渗透进入白刚玉内部，从而加速了材料的化学侵蚀，降低了其化学稳定性。
4. 对机械性能的影响
强度和硬度：热膨胀过程中产生的内应力会影响白刚玉的晶体结构和原子间的结合力。在一定程度上，过大的热膨胀可能会削弱晶体结构的完整性，降低白刚玉的强度和硬度。特别是在高温环境下，由于热膨胀引起的晶格畸变等因素，会使材料的力学性能下降，影响其在承载和耐磨等方面的应用。
白刚玉的热膨胀系数在一些特定的应用场景例如经过高温烧制的砂轮和陶瓷、精密铸造、耐火砖和耐火浇注料等方面都会有很大影响。因此，冶炼充分的、氧化铝纯度高、钠含量低的白刚玉，其热膨胀系数低，具有更好的体积稳定性。
