为什么要对刚玉的化学成分严格规定？

从刚玉磨料的化学成分规律可以看出，各种刚玉磨料的主要区别在于氧化铝含量和杂质的不同。国家标准中刚玉的化学成分主要是控制氧化铝的含量。其目的是，刚玉磨料中的氧化铝含量占很大比例，而其他物质仅为少量。刚玉磨料的磨削性能和其他优异性能主要由氧化铝决定。一般来说，磨料主要成分的含量和纯度在其质量指数规定的范围内越高，磨料的性能越好。

1. 对于棕刚玉磨料，氧化铝成分的范围有限。该范围的含义是氧化铝含量低于95.00%，非刚玉的矿物成分相应增加，这将影响磨料的研磨性能。但是，如果高于97.5%，棕刚玉的韧性会大大降低，颜色会恶化。因此，Al2O3的含量预计不会超过97.50%。然而，应强调的是，Al2O3含量高于97.50%的刚玉块不存在缺陷。虽然其韧性降低，但硬度和磨削能力并不差。这种刚玉在国外被称为半脆性刚玉，在国内被称为高铝刚玉。
   氧化钛的含量对刚玉的颜色有很大影响。因此，国家标准还规定了棕刚玉化学成分中氧化钛的含量，为1.50%~3.80%。如果氧化钛小于1.50%，棕刚玉颜色将变为灰色；如果氧化钛的含量超过3.80%，则会影响Al2O3的含量。氧化铁的含量对刚玉的颜色也有很大的影响，这会使磨料的颜色变暗。然而，国家标准并未规定所有刚玉磨料化学成分中Fe2O3的含量。原因是氧化铁含量对磨料磁性的影响大于颜色。国家标准在磨料磁性含量标准中严格规定了磁性材料的含量，对氧化铁的含量有着极其严格的限制。事实上，它对氧化铁的含量做出了间接和更严格的规定。
   刚玉结晶的科研和生产进度表明，氧化钙和氧化镁对刚玉的质量有很大影响。即使是少量的Cao也会消耗大量的Al2O3并生成六铝酸钙，因此国际上指定的Cao≤ 0.45%. 少量氧化镁也会产生更大的影响。氧化硅对刚玉几乎没有影响，但仍有影响。然而，国家标准中没有规定棕刚玉磨料中队中MgO和SiO2的含量。有人认为，刚玉磨料化学成分标准中应充分规定硅、铁、钙、镁等杂质氧化物的含量要求，以全面反映刚玉磨料化学成分的总体情况和标识质量的整体水平。另一种观点是，目前使用的铝土矿和氧化铝粉末中的氧化镁含量很低。按照现有工艺冶炼，只要控制氧化铝、氧化钛和氧化钙的含量，磨料中MgO、SiO2等杂质氧化物的含量不会超过规定范围。
2. 由于氧化钠对白刚玉危害很大，少量氧化钠会消耗大量的Al2O3（Na2O质量的18.10倍）来生产铝酸钠。因此，白刚玉的化学成分标准不仅规定了Al2O3的含量，而且严格限制了Na2O的含量。由于氧化铝粉中除Al2O3和微量Na2O外，其他成分很少，可以忽略不计，因此国家标准中未规定白刚玉磨料的其他成分。
3. 磨料的化学成分含量随磨料粒度的变化略有波动。这也反映在标准条款中。磨料粒度越细，纯度越低。也就是说，随着粒度变细，磨料中主要化学成分的含量会不同程度地降低，杂质含量也会相应增加。