Природний корунд
Корунд є природним мінералом, що складається з кристалічного окису алюмінію (Аl2Oз). У природі у чистому вигляді зустрічається рідко. Кристали корунду містять до 90% окису алюмінію. Найбільш частими домішками є оксиди заліза та кремнію, що надають мінералу різні колірні відтінки. Його кольорові різновиди – сапфір, рубін використовуються у ювелірній справі. За твердістю корунд поступається алмазу. Його твердість за шкалою Moоса 9.
Назва мінералу походить від санскритського "kuruntaka" або тамільського "kuruntam" (так іменували цей мінерал в Індії та на Цейлоні); можливо, від санскритського "curuvinda", що в перекладі означає "рубін". Колір корунду зазвичай синювато-або жовтувато-сірий; чистий корунд - білого кольору, він забарвлюється в різні кольори (червоний, червоно-коричневий, фіолетовий, синій або блакитний, від жовтого до помаранчевого, зелений) домішками елементів-хромофорів: хрому, заліза, титану або ванадію. Кольори нерідко чисті, яскраві. Звичайний корунд просвічує, має блиск від скляного до алмазного («алмазний шпат» з чітко вираженою окремістю паралельно до базису кристалів).
Щільність корунду 3,9-4,1 г/см3, твердість за Моосом - 9 (що поступається тільки алмазу), мікротвердість 1800-2400 кгс/мм2, механічна міцність - 5,5-13,7Н (560-1400гр).
Корунд – дуже твердий кристалічний матеріал з великим вмістом оксиду алюмінію, білого кольору з рожевими чи червоними прожилками, що означають включення сапфіру або рубіну. Злам від раковистого до нерівного. Сингонія тригональна. Кристали дуже характерні; зазвичай вони бочкоподібні, таблитчатые, стовпчасті (шестигранно-призматичні), короткостовпчасті, рідше конусоподібні біпірамідальні. Часто зустрічається в масивних дрібнозернистих агрегатах із вираженою тенденцією до псевдокубічної окремості.
Для утворення корунду необхідні умови дефіциту кремнезему та високого вмісту глинозему. Магматичний акцесорний корунд зустрічається в сієнітах і нефелінових сієнітах, у великих кристалах присутній у лужних пегматитах. Іноді утворюється внаслідок десилікації (втрати кварцу) гранітних пегматитів, що залягають в ультраосновних породах. Відомий як продукт метаморфізму бокситів та інших високоглиноземних порід. Розвинений у глибокометаморфізованих породах типу гнейсів, кристалічних сланців, гранатових амфіболітів, а також у мармурах. У зонах контактового метаморфізму високоглиноземистих осадових порід можуть утворитися наждаки – тонкозернисті суміші корунду з магнетитом, гематитом, іноді зі шпинеллю, діаспорою, тендітними слюдами, гранатом та іншими мінералами.
Завдяки високій твердості корунд здавна використовувався як абразивний матеріал, але в даний час з цією метою застосовується в основному штучний корунд. У промислових масштабах корунд не видобувається, але при видобутку інших мінералів може виділятися, наприклад, наждака, який видобувають на найдавнішому (відомому з античних часів) родовищі на острові Наксос у Кікладському архіпелазі (Егейське море, Греція), а також у США (Честер, (шт. Массачусетс, поблизу Пікскіла, штат Нью-Йорк). У Росії родовище наждака (дещо відмінного за складом) розташоване в Красноярському краї. Найбільше корундове родовище Семіз-Бугу знаходиться в Казахстані.
.
Прозорі кольорові корунди, без тріщин (або майже без них), є дорогими ювелірними (дорогоцінними) каменями. Червоні корунди, забарвлені домішкою хрому, називаються рубінами, сині, забарвлені домішкою заліза та частково титану - сапфірами. Також називають і прозорі корунди інших кольорів (крім червоного), у тому числі безбарвний корунд – лейкосапфір. Деякі різновиди сапфіру та рубіну, оброблені кабошоном, виявляють у напрямку головної (вертикальної) кристалографічної осі ефект астеризму: у них з'являється фігура правильної 6- або 12-променевої зірки, промені якої переміщаються поверхнею каменю при його повороті. Таке каміння – зірчасті сапфіри та зірчасті рубіни – називають астеріями, і вони дуже високо цінуються.
В даний час у промислових масштабах виробляється штучний корунд, включаючи його ювелірні різновиди - рубіни та сапфіри різних кольорів, а також зірчасті рубіни та сапфіри. Штучний рубін, одержуваний в основному методом Вернейля (плавленням порошку глинозему в полум'ї воднево-кисневого пальника) або методом Чохральського (витягуванням з розплаву), знайшов застосування як матеріал для твердотільних лазерів, годинникового каміння, осей і цапф точних приладів, а також . Штучні сапфіри використовуються в освітлювальній техніці (особливо лейкосапфір) та в ювелірній промисловості.
Штучний технічний корунд абразивного застосування виробляється методом рудотермічної плавки з бокситної та глиноземної сировини.
Застосування як абразивний матеріал.
Природний корунд співслужив добру службу промисловості з доісторичних часів до отримання плавлених електрокорундів, що з'явилися завдяки розвитку електрометалургії. Про його важливу роль і традиційність у народному господарстві можна судити з того, що відомості про поклади корунду згадуються в геологічних звітах 60-х років 20-го століття, а в товарній номенклатурі ЗЕД досі існує графа 6804: «Жорнова та точильні камені. .. із природних чи абразивів...»
На базі родовища природного корунду (Семіз-Бугу) у 30-х роках минулого століття навіть було створено Киштимський абразивний завод.
Багато абразивного корунду видобували в Індії. Тьмяний, майже непрозорий корунд з Індії, подрібнений для отримання шліфувального матеріалу, відомий під назвою "алмазний шпат". Видобута корундова руда подрібнювалася, сортувалася за величиною зерна. Застосовувалася в порошку і виготовлення з нього штучних кіл, брусків і шкурок.
В даний час природний корунд із вмістом Аl2O3 більше 70% втратив своє промислове значення і не видобувається, шліфматеріали з нього не виробляються. Однак, одним із різновидів природного корунду є "наждак" - це не щось узагальнене, а конкретна назва непрозорого корунду із вмістом фізичного корунду менше 70%. Ця гірська порода досі застосовується для виготовлення абразивного інструменту.