A cor deóxido de alumínio marromapós a calcinação é um indicador de qualidade reproduzível tanto para consumidores quanto para fabricantes. Quando calcinadas em atmosfera oxidante, as partículas marrons tornam-se azuis. Esta cor azul é causada pelo Ti dissolvido2O3.
Ti2O3é o único óxido de titânio que pode ser dissolvido em -grãos de alumina. Além disso, o TiO2é o óxido de titânio mais termodinamicamente estável. Acima de 1000 graus, o oxigênio se difunde nos -grãos de alumina, oxidando o Ti2O3para o TiO mais estável2. Isso é então encapsulado nos -grãos de alumina.
TiO2os núcleos continuam a coalescer e a crescer a uma taxa-dependente da temperatura. Uma vez que os grãos de dióxido de titânio atingem um tamanho de 0,01 a 0,1 μm, eles começam a espalhar a luz de forma semelhante a uma suspensão coloidal. Esta dispersão seletiva de comprimentos de onda mais curtos de luz azul dá aos grãos de -alumina sua cor azul. Essa dispersão seletiva da luz por pequenas partículas é conhecida como “efeito Tyndall”. Se os núcleos de TiO₂ crescerem até aproximadamente 0,1 μm, eles não dispersarão mais apenas a luz azul, mas todos os comprimentos de onda, resultando em uma coloração cinza clara de óxido de alumínio marrom tratado termicamente.
Apenas o óxido de alumínio marrom contendo óxido de titânio dissolvido (Ti₂O₃) apresenta uma cor azul calcinada; aqueles com baixo teor de Ti₂O₃ não apresentam coloração azul. Como muitas propriedades de materiais particulados, a coloração azul após a calcinação é a cor média de todas as partículas da amostra. Em uma amostra de óxido de alumínio marrom calcinado, a proporção de partículas azuis está dentro da faixa alta a média da especificação típica de conteúdo de dióxido de titânio (TiO₂) de 2,4% a 3,0%, enquanto a proporção de partículas não{4}}azuis fica abaixo do limite inferior da especificação. É possível que um óxido de alumínio marrom com uma composição química dentro da faixa de especificação típica não exiba uma coloração azul após a calcinação porque é principalmente uma mistura de partículas de baixo-TiO₂ com algum alto teor de-TiO₂.
