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       氧化铝，化学式为Al2O3，作为地壳内含量仅次于二氧化硅的氧化物，氧化铝广泛存在于长石、云母等矿物之中。

       氧化铝晶体结构复杂，有许多同素异构体，可分为α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、κ、λ、ρ、χ等十几种晶型，α-Al2O3是稳定相，其余晶型为过渡相，在1200℃都会向α相转换，转换过程包括化学键的断裂和组合，属于晶格重组，需要非常大的能量，是一个不可逆的过程。

氧化铝的晶体结构模型图

       α-Al2O3

       α-Al2O3俗称刚玉，属于HCP结构，属于三方晶系，密度为3.96～4.01g/cm3，是一种化学性能非常稳定的无机非金属材料，硬度高（莫氏硬度9），熔点高（2050℃），强度高，耐磨性好，耐腐蚀性好，电阻率高。所以α-Al2O3微粉在耐火材料、特种陶瓷、碾磨材料、化工、电子等领域有着广泛的应用。国内制备α-Al2O3的方法主要采用直接煅烧工业氧化铝的方法。根据工业氧化铝的粒度和不同的煅烧温度，得到活性α-Al2O3粒度、形貌也不相同。

       α-Al2O3的主要性质

       目前α-Al2O3被广泛应用于研磨材料、耐火材料、集成电路基板和结构功能陶瓷等领域。

       β-Al2O3

       β-Al2O3不是传统意义上的氧化铝，其主要出现两种，一种是氧化铝与氧化钠的复合物，还有一种是氧化铝与氧化镁的复合物，它们的特点是其粉体的形貌控制较难。

       β-Al2O3晶体与α-Al2O3晶体氧原子的紧密堆积排列不同，其具有层状结构，碱金属离子或者碱土金属离子层尖晶石结构单元交替堆积而成，氧离子则按立方紧密堆积排列，金属离子如Na+可以在该平面层内快速扩散，因此β-Al2O3晶体可以导电，是一类重要的固体电解质。因此可利用β-Al2O3来制备钠-硫电池中的固态电解质隔膜材料，还可以起到离子导电和隔离电池阴阳两极的重要作用。除此之外，β-Al2O3还可以用作耐火材料以及电子领域里如用于电子手表、照相机、听诊器和心脏起搏器等器件中。

       γ-Al2O3

       γ-Al2O3是一种重要的多孔性物质，其比表面积较大，具有吸附功能好、化学反应活性大和催化性好等优点，又被称为活性氧化铝，它的主要用途是作为吸附剂、干燥剂和催化剂的载体，常用于石油化工和环境保护领域。

       θ-Al2O3

       θ-Al2O3的热性能和其他性能介于α-Al2O3和γ-Al2O3之间，它是一种更稳定的氧化铝，其结构几乎不含水分。

       δ-Al2O3

       δ-Al2O3的比表面积较小，孔容较小，但其晶型的峰值较其它无水氧化铝变体的峰值要强一些。δ-Al2O3的晶体结构模型来自于无机晶体数据库（ICSD#40200），为四方晶系，空间群为P-4M2。该材料具有强吸附能力和催化活性，常常被用作吸附剂、干燥剂以及催化剂载体。

       η-Al2O3

       η-Al2O3具有和γ-Al2O3相差不大的孔容和比表面积，表面酸性比Al2O3要强，主要用作催化剂的载体。η-Al2O3的晶体结构模型来自于无机晶体数据库（ICSD#28919），为立方晶系，空间群为FM-3M。

       κ-Al2O3

       κ-Al2O3是活性氧化铝的一种。κ-Al2O3的晶体结构模型来自于无机晶体数据库（ICSD#94485），为正交晶系，空间群为Pna21。其主要用做耐火材料结合剂、净化剂、吸附剂等。

       σ-Al2O3

       σ-Al2O3与η-Al2O3的结构相似，其晶体结构模型来自于无机晶体数据库（ICSD#69213），为立方晶系，空间群为FD-3MS。

       ρ-Al2O3、χ-Al2O3

       ρ-Al2O3和χ-Al2O3是无定形的氧化铝，是所有氧化铝中唯一具备水化胶凝特性的氧化铝，在国内又被称为快脱粉。因其热稳定性差，所以时常发生水化反应并伴随热稳定性较差。

       由于氧化铝的晶体结构种类较多，在不同变体之间性质差异较大，决定了它在各种领域都有着一定的应用。

       氧化铝的各种晶型之间的转换关系

       水合氧化铝是生成无水氧化铝的关键，后者的结构和特性是由水合氧化铝的结构和特点来决定的。