La couleur deoxyde d'aluminium brunaprès calcination est un indicateur de qualité reproductible tant pour les consommateurs que pour les fabricants. Lorsqu'elles sont calcinées dans une atmosphère oxydante, les particules brunes deviennent bleues. Cette couleur bleue est causée par le Ti dissous2O3.
Ti2O3est le seul oxyde de titane qui peut être dissous dans les -grains d'alumine. De plus, TiO2est l’oxyde de titane le plus thermodynamiquement stable. Au-dessus de 1 000 degrés, l'oxygène se diffuse dans les grains d'alumine -, oxydant le Ti.2O3au TiO plus stable2. Celui-ci est ensuite encapsulé dans les grains d'alumine -.
TiO2les noyaux continuent de fusionner et de croître à un rythme-dépendant de la température. Une fois que les grains de dioxyde de titane atteignent une taille de 0,01 à 0,1 μm, ils commencent à diffuser la lumière de la même manière qu’une suspension colloïdale. Cette diffusion sélective de longueurs d'onde plus courtes de lumière bleue donne aux grains d'alumine - leur couleur bleue. Cette diffusion sélective de la lumière par de petites particules est connue sous le nom d'« effet Tyndall ». Si les noyaux de TiO₂ peuvent croître jusqu'à environ 0,1 μm, ils ne diffusent plus seulement la lumière bleue mais toutes les longueurs d'onde, ce qui entraîne une coloration gris clair de l'oxyde d'aluminium brun traité thermiquement.
Seul l'oxyde d'aluminium brun contenant de l'oxyde de titane dissous (Ti₂O₃) présente une couleur bleue calcinée ; ceux à faible teneur en Ti₂O₃ ne présentent pas de coloration bleue. Comme de nombreuses propriétés des matériaux particulaires, la coloration bleue après calcination est la couleur moyenne de toutes les particules de l’échantillon. Dans un échantillon d'oxyde d'aluminium brun calciné, la proportion de particules bleues se situe dans la plage élevée à moyenne de la spécification typique de teneur en dioxyde de titane (TiO₂) de 2,4 % à 3,0 %, tandis que la proportion de particules non -bleues tombe en dessous de la limite inférieure de la spécification. Il est possible qu'un oxyde d'aluminium brun dont la composition chimique se situe dans la plage de spécifications typique ne présente pas de coloration bleue après calcination, car il s'agit principalement d'un mélange de particules faibles de -TiO₂ avec une teneur élevée en -TiO₂.
