在本文中，我們主要介紹致密剛玉、亞白剛玉β-剛玉、綠剛玉和鋯剛玉：

1. 致密剛玉的密度
   致密剛玉是由工業(yè)氧化鋁在帶有添加劑的電爐中熔化而成。在熔化過程中，必須進行嚴格的操作，以控制過度碳化物的形成。致密的熔融剛玉外觀為灰色、灰黑色或灰白色，Al2O3≥98%，表觀孔隙率低于熔融白剛玉，一般≤4%，堆積密度≤3.8g/cm3，主晶相為α-Al2O3，次晶相為feti3、caal12o9，ca3si8o9、tin、tio7等，以及少量玻璃相。致密剛玉中的C含量必須≤0.14%，并盡量減少β-Al2O3的形成，以提高剛玉顆粒的強度和耐腐蝕性。如果熔融剛玉中含有更多碳化物（Al4C3、al4o4c、al2c），則這些碳化物可在室溫下與水發(fā)生反應：
   Al4C3+12H2O→4Al（OH）3+3CH4↑
   它會導致熔融剛玉顆粒粉碎。配置未成型耐火材料時，結構可能會松動、笨重，甚至嚴重開裂。致密剛玉常被用作耐火制品中的骨料，其在非晶態(tài)耐火材料中的應用日益增多。
2. 亞白剛玉
   也稱為鋁土礦基熔融剛玉或高鋁剛玉，實際上是鋁土礦基致密熔融剛玉。它是在還原氣氛和受控條件下，通過電熔超品位或一級鋁土礦生產(chǎn)的。在熔化過程中添加還原劑（碳）、沉淀劑（鐵屑）和脫碳劑（鐵屑）。在熔化的中期和早期階段，TiO2被還原并用過量的還原劑去除，在熔化的后期階段添加脫碳劑或氧氣氣泡以去除多余的碳以獲得亞白色熔融剛玉。其物理化學指標與致密的熔融剛玉相近，顏色也相近。通常情況下，Al2O3含量大于98%，表觀孔隙率小于4%。剛玉晶體通常為粒狀，尺寸為1.15mm。最重要的雜質礦物是六鋁酸鈣（CA6）、金紅石、鋁鈦及其固溶體。然而，礦物成分中含有較高的鈦化合物，熱膨脹系數(shù)高于致密的熔融剛玉。目前，其應用主要是替代非晶態(tài)耐火材料和Al2O3-SiC-C磚中致密的熔融剛玉，替代量可達25%～50%。在使用過程中控制C含量，一般≤0.14%。當用于模制耐火材料時，應控制鐵磁性含量，以避免磚表面出現(xiàn)黑點。
   俄羅斯天然鋁土礦直接電熔法生產(chǎn)的剛玉，Al2O3含量為98.25%，價格比工業(yè)氧化鋁低25%～30%，電耗降低2.3%。Al2O3含量分別為95%和90%的剛玉磚就是用這種原材料制成的。“八五”期間，洛陽耐火材料研究所李澤耕教授等完成了鋁土礦直接電熔法生產(chǎn)Al2O3含量≥98.5%剛玉的研究，生產(chǎn)出Al2O3含量≥98.0%的I型亞白剛玉和Al2O3含量≥98.0%的II型剛玉98.5%，這是中國一種獨特的生產(chǎn)高純剛玉的新方法。亞白剛玉是一種很有前途的耐火材料。
3. β-剛玉
   β-剛玉以工業(yè)氧化鋁為原料，在熔融過程中引入Na2O。剛玉中的Na2O含量控制在5%～7%，使主晶相形成Na2O·11al2o3，即β-Al2O3。密度為3.25g/cm3，熔點為1600℃，熱膨脹系數(shù)低，α-Al2O3轉化為α-Al2O3分解為Na2O。
   鑄造不銹鋼時，柱塞噴嘴主體通常采用Al2O3-SiC-C材料。材料中的C和SiC被氧氣和鋼液中的FeO、Cr2O3和MnO氧化，以還原和取代Fe和Cr，導致噴嘴和出鋼口周圍變質層的形成和不斷膨脹，從而阻礙鑄造。用β-剛玉代替Al2O3（主要用作粗粒部分，細粉部分仍為α-Al2O3）制成浸入式水口磚，大大減少了變質層，大大提高了抗剝落性。原因是Na2O在高溫下釋放，并與鋼渣中的CaO和SiO2反應，在工作表面形成玻璃膜，以防止石墨氧化、熔渣成分侵入和鋼水中的Al2O3沉積。
4. 綠剛玉
   綠剛玉又稱低鋁剛玉，是以高鐵鋁土礦熟料為主要原料，在電弧爐中高溫熔融結晶而成。合成剛玉是20世紀80年代中國的一種創(chuàng)新產(chǎn)品。
   綠剛玉的主晶相為α-Al2O3，次晶相為鐵尖晶石，容重為3.7.3.9g/cm3，耐火性能一般大于1800℃。通過調整配料，控制主晶相和次晶相的比例，以滿足耐火材料（Al2O3≥80%）和磨料（Al2O3≥73%）的不同要求
   用耐火綠剛玉代替白剛玉，成功地將其用作鐵槍污泥的骨料；磨粒綠剛玉砂輪的切削效果優(yōu)于同類白剛玉砂輪。
5. 鋯剛玉
   氧化鋯剛玉是通過煅燒氧化鋁或鋁土礦，添加氧化鋯或氧化鋯砂，并在電弧爐中熔化而成。根據(jù)ZrO2的含量，通常有低氧化鋯剛玉（zro210%～~15%）中氧化鋯剛玉（zro225%）和高氧化鋯剛玉（zro240%）。鋯剛玉最重要的晶相是α-Al2O3，第二相是斜鋯，并有少量的玻璃相。鋯剛玉通常為灰褐色，密度約為4.05g/cm3。它具有良好地抗熔融侵蝕性，通常用作玻璃熔窯內(nèi)襯材料。