Chromaluminiumoxide
# Chromaluminiumoxide

Chromaluminiumoxide sind anorganische Verbindungen, die aus Aluminiumoxid $(Al_2O_3)$ sowie wechselnden Mengen von Chrom(III)-oxid $(Cr_2O_3)$ bestehen. Das bekannteste Chromaluminiumoxid ist der Rubin, der zu den Korund-Mineralien zählt. Künstliche Rubine waren in den ersten Lasern enthalten.

## Strukturüberlegungen

Da die Ionen- und Atomradien von Aluminium und Chrom ähnliche Größe besitzen, kann für ein Mischsystem aus $Al_2O_3$ und $Cr_2O_3$ 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.

## Bekannte Typen

* Mischkristalle mit minimalem $Cr_2O_3-Gehalt$ (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 $α-Al_2O_3$ mit $α-Cr_2O_3$ dargestellt.
* Mischkristalle von $α-Al_2O_3$ mit exakt neun Mol-% $Cr_2O_3$ bilden ein rissiges, rötlich gefärbtes Material, das sich bei der Röntgenstrukturanalyse im Vergleich zum Korund als deutlich verzerrter Kristall erweist.
