棕剛玉的物理結(jié)構(gòu)有必要對(duì)棕剛玉的結(jié)構(gòu)作一簡(jiǎn)單的了解，這樣可以避免發(fā)生不測(cè)的質(zhì)量問題。棕剛玉的顯微鏡檢查表明，它是由α-氧化鋁晶粒構(gòu)成的，被少量的玻璃狀熔渣(見圖2)粘在一起。滿足典型的技術(shù)條件的棕剛玉，由95%以上的α-氧化鋁晶體構(gòu)成，是由含Ti2O3的Al2O3固溶體組成的。玻璃狀熔渣絕大部分由二氧化硅、二氧化鈦組成，還有電弧爐中存在的其他微量氧化物。這些氧化物構(gòu)成了玻璃相，它在α-氧化鋁晶粒的晶體結(jié)構(gòu)中只有較低的溶解度。玻璃狀熔渣的多少，及其與α-氧化鋁晶粒間雜質(zhì)的分布是影響棕剛玉性能的主要因素。
α-氧化鋁賦予棕剛玉材料以硬度和高的熔點(diǎn)，同時(shí)玻璃相和雜質(zhì)的存在則賦予棕剛玉以韌性或抗破碎性。對(duì)滿足典型技術(shù)條件要求的棕剛玉，玻璃相中的二氧化硅和二氧化鈦的混合比例，理論上近于1：1，相中的二氧化硅太多，則過量的二氧化硅則不能保留在玻璃相中，而是與一部分氧化鋁反應(yīng)生成莫來(lái)石(2SiO2(3Al2O3))，這將會(huì)降低棕剛玉的韌性。
α-氧化鋁賦予棕剛玉材料以硬度和高的熔點(diǎn)，同時(shí)玻璃相和雜質(zhì)的存在則賦予棕剛玉以韌性或抗破碎性。對(duì)滿足典型技術(shù)條件要求的棕剛玉，玻璃相中的二氧化硅和二氧化鈦的混合比例，理論上近于1：1，相中的二氧化硅太多，則過量的二氧化硅則不能保留在玻璃相中，而是與一部分氧化鋁反應(yīng)生成莫來(lái)石(2SiO2(3Al2O3))，這將會(huì)降低棕剛玉的韌性。 棕剛玉中的二氧化硅絕大部分是在玻璃相中發(fā)現(xiàn)的。典型的棕剛玉技術(shù)條件可接受的TiO2 ：SiO2的比值依次為2.5：1到6：1。二氧化鈦大多作為α-氧化鋁晶粒的固溶體存在。在爐內(nèi)的還原過程中，一部分TiO2被還原成鈦的亞氧化物(Ti2O3)。必須十分關(guān)注二氧化鈦和二氧化鋁熔化混合物中的比例，使其保持在能生成符合技術(shù)條件的棕剛玉。同時(shí)，不能使棕剛玉中的TiO2過還原。固溶的Ti2O3的量對(duì)棕剛玉的煅燒顏色和韌性是非常重要的
