氧化铝拥有大约十几种的同质异晶体，在氧化物中也称得上是特殊。不过它们之中，常在实际工业生产里露面的晶型只有α-Al₂O₃，γ-Al₂O₃等。

作为最为稳定的相，α-Al₂O₃可看成由无数个八面体[AlO₆]通过共面结合而成的大“分子”，键力各向分布比较均匀，不易从某一方向裂开，故而α-Al₂O₃具有许多性能上的优势如：化学性质稳定、耐腐蚀、硬度高、绝缘性能好、熔点高、韧性大等。

α-Al₂O₃的3D晶体结构图

凭借优秀的性能，α-氧化铝是所有氧化铝形态中在工业应用上最多的一种形态。不过就像大家日常都需要摄入主食，但不同地区的人偏好不同一样——不同的α-Al₂O₃下游应用，对其（显微结构）做出的要求也会不一样。具体的“不同”到底在哪里，下面便以α-Al₂O₃的几个主要应用为例来简单概括一下。

1.研磨用电熔刚玉材料

工业上常将纯α型氧化铝粉末在高温电炉中烧结制成人造刚玉，也称电熔刚玉。这种材料具有硬度高、棱角分明等特征，显微结构最好是近球形，这样的磨具在高速研磨过程中，磨粒具有较强的切削力，而且磨粒不易破裂，从而提高其使用寿命。

2.抛光用α-氧化铝粉体材料

这种材料主要要求硬度适中，显微结构最好是片状，而且要与抛光用有机物的结合性能好，这样抛光出来的产品光洁度高，平整度高，而且不同抛光用途对材料的要求也有所不同。粗抛及中抛用产品要求有较强的切削力，硬度高，因此要求其显微结构结晶粗大；精细抛光用α-氧化铝粉体要求抛光后的产品表面粗糙度低、光泽度高，因此α-Al₂O₃的一次晶体越小越好。

片状氧化铝的微观形貌

3.陶瓷用α-氧化铝粉体材料

陶瓷的最大特点是结构致密，物理化学性质稳定。陶瓷用α-Al₂O₃粉体要求粒径均匀、坯体致密度高、流动性好，形貌上则以球型颗粒为佳。微晶氧化铝陶瓷是结构均匀、致密、晶粒尺寸为纳米或亚微米级的新型陶瓷材料，具有机械强度高、耐磨耐腐蚀、抗氧化性、膨胀系数可调和热稳定性好等优点，其最主要的特点是一次晶体小。因此制备微晶氧化铝陶瓷最主要技术条件就是制备原晶细小、烧结活性高的α-Al₂O₃粉体，这种α-Al₂O₃粉体在相对较低烧结温度下，就可以成为致密的陶瓷体。

氧化铝微晶陶瓷

4.耐火材料用α-氧化铝粉体材料

耐火材料是α-Al₂O₃粉体最大的应用领域，根据用途不一，要求各异。譬如说，若想加速耐火材料的致密化速度，纳米氧化铝是最好的选择；若制备定型耐火材料时，就需要晶粒粗大，收缩率小，抗变形能力强的α-Al₂O₃粉体，以片状或板状微晶为好；但若是不定形耐火材料，则要求α-Al₂O₃流动性好，烧结活性高，粒度分布要求为最大的堆积密度，以细晶形微晶为好。

5.填充用α-氧化铝粉体

α-Al₂O₃也常作为填料运动在绝缘导热材料中。为了确保其与有机物结合良好，减少对体系粘度的影响，首先对α-Al₂O₃最基本的要求就是流动性要够好，以球型为佳，因为球形度越高，其表面能就越小，球的表面流动性越好；其次，结晶发育完整，化学纯度高，真比重高的α-Al₂O₃粉体的导热性能更好，用于绝缘导热材料时效果更佳。

球形氧化铝产品电镜图

（图片来源：江苏联瑞新材料股份有限公司）

资料来源：

α-Al₂O₃形成过程显微结构演变及其调控，陈玮。

氧化铝微纳米结构材料的制备及性能研究，张立。

纳米α氧化铝粉体制备及烧结性能，陈超伦。

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