棕刚玉，俗名又称金刚砂，是一种棕褐色的人造刚玉。以下是对棕刚玉的详细介绍：
一、制备原料及工艺
棕刚玉是由铝土矿（或矾土）、无烟煤（或碳素材料）和铁屑三种原料在电弧炉中经过高温冶炼而制得的。其制备过程中，原料在电弧炉内经过融化还原反应，形成棕褐色的棕刚玉。
二、化学成分与物理性质
主要化学成分：棕刚玉的主要化学成分是氧化铝（Al2O3），其含量通常在94.5%以上，甚至可以达到95.00%~97.00%。此外，还含有少量的二氧化硅（SiO2）、氧化钛（TiO2）和三氧化二铁（Fe2O3）等杂质。
物理性质：棕刚玉具有高硬度、高强度、耐磨、耐腐蚀、高韧性、高热稳定性等特性。其显微硬度通常在1800~2200kg/mm2之间，容重大于3.85g/cm3，高温耐火性可达1850℃。
三、分类与等级
根据氧化铝含量的不同，棕刚玉磨料可以分为不同的等级和梯次。常见的分类有一次棕刚玉、次一级刚玉、二级棕刚玉和次二级棕刚玉等。每两个梯次之间的棕刚玉氧化铝含量约相差5%左右。其中，一级棕刚玉和二级棕刚玉是工业上常用的磨料产品。
四、应用领域
棕刚玉因其优异的物理和化学性质，在多个领域都有广泛的应用：
磨料行业：棕刚玉是磨料行业的重要原料之一，用于制造砂轮、砂纸、砂瓦、油石、磨头等磨削工具，适用于金属、非金属材料的切削、研磨和抛光。
喷砂材料：棕刚玉磨料硬度适中，堆积密度高，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、模具等领域的表面处理。
耐火材料：棕刚玉的高热稳定性和良好的抗腐蚀性能使其成为制造耐火材料的理想选择，如高温窑炉、浇铸耐火材料、铸造用砂、耐火砖等。
冶金行业：棕刚玉还广泛用于冶金行业，作为炼钢的助溶剂，用于去除金属表面的杂质。
其他领域：棕刚玉还可用于制造造型砂和粘结剂、硬质合金制品、功能性填料等。此外，纯度较高的棕刚玉单晶还可用于制造半导体、棕刚玉纤维等。
综上所述，棕刚玉是一种具有广泛应用前景的人造刚玉材料，在多个领域都发挥着重要作用。
