Chromaluminiumoxide

Chromaluminiumoxide sind anorganische Verbindungen, die aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) sowie wechselnden Mengen von Chrom(III)-oxid (Cr₂O₃) bestehen. Das bekannteste Chromaluminiumoxid ist der Rubin, der zu den Korund-Mineralien zählt. Künstliche Rubine waren in den ersten Lasern enthalten.

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Wie kann man Pipetten schnell überprüfen?

Wie erhalten Sie Tag für Tag genaue Wägeresultate?

Lassen Sie sich von statischen Aufladungen nicht die Wägegenauigkeit stören.

Strukturüberlegungen

Da die Ionen- und Atomradien von Aluminium und Chrom ähnlich gross sind, kann für ein Mischsystem aus Al₂O₃ und Cr₂O₃ die Bildung von Mischkristallen erwartet werden. Durch die geringen Unterschiede der Radien sowie den unterschiedlichen Bindungscharakter der Metall-Sauerstoff-Bindungen sind die Mischkristalle jedoch je nach Zusammensetzung strukturell verzerrt und es zeigt sich sogar eine temperaturabhängige Mischungslücke, die erst bei 800 °C verschwindet.^[1]

Bekannte Typen

• Mischkristalle mit minimalem Cr₂O₃-Gehalt (dotiertes Aluminiumoxid) sind rötlich-transparent mit Korund-Struktur und werden als künstliche Rubine in Lasern eingesetzt.
• Mischkristalle von α-Aluminiumoxid mit einem Chrom(III)-oxid-Gehalt von einem bis zu weniger als neun Mol-% sind homogen und zeigen eine rote Farbe. Als Beschichtungsmaterial von Zerspanungswerkzeugen mit dem PVD-Verfahren eingesetztes keramikartiges Chromaluminiumoxid dieser Zusammensetzung hat eine rosa Farbe und besitzt ähnliche Eigenschaften wie reines Aluminiumoxid. Diese thermisch stabilen Mischkristalle werden durch Zusammenschmelzen von α-Al₂O₃ mit α-Cr₂O₃ dargestellt.
• Mischkristalle von α-Al₂O₃ mit exakt neun Mol-% Cr₂O₃ bilden ein rissiges, rötlich gefärbtes Material, das sich bei der Röntgenstrukturanalyse im Vergleich zum Korund als deutlich verzerrter Kristall erweist.^[1]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} H. Saalfeld: Strukturuntersuchungen im System Al₂O₃-Cr₂O₃, Zeitschrift für Kristallographie, Bd. 120, S. 342-348, 1964