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莫來石（Mullite）相是Al2O3-SiO2系中 穩定的二元化合物，組成可在3Al2O3?2SiO2和2Al2O3?SiO2之間變化，即Al2O3 含量可在71.8~77.3范圍內波動。莫來石具有以下 性能 耐火度高（1870℃）；熱膨脹低（20~1000℃,5.3×10-6/℃），抗熱震性；抗化學腐蝕性好；抗蠕變性能優良。莫來石相是鋁硅系特種砂具有優良鑄造性能的內在根本之一。

剛玉（Corundum）主要成分為Al2O3，具有α、γ、δ等多種晶型，其中α-Al2O3為穩定晶型，屬于離子晶體，氧離子做六方 緊密排列，質點間距小，結構牢固，不易被破壞，剛玉具有很高的硬度（莫氏硬度為9級），熔點高達2053℃，化學性質穩定，對酸性、堿性爐渣、金屬熔液等有良好的抗浸蝕能力。

寶珠砂采用Al2O3含量≥73的高鋁礬土，采用石墨電極電弧熔化，熔融的液體會流到石墨電極的下方，從引流孔排除，之后霧化（風碎或者噴霧急冷）。在空中因為液體的表面張力變成球狀粒子，急冷后變成人工砂。由于急冷，結晶化不充分，作為非晶質的殘留量比較多。這種寶珠砂經過加熱、保溫，充分結晶化，大量減少玻璃相，可得到礦物相應為“莫來石 剛玉 少量玻璃體”的組織。圖2 是結晶化處理后的寶珠砂的礦物相分析結果。