另一方面，如果棕剛玉中有過(guò)量的氧化鈦(TiO2)，則不能保留在玻璃相中，而是與氧化鋁反應(yīng)生成鈦酸鋁(TiO2(Al2O3))。鈦酸鋁是在α-氧化鋁晶粒和玻璃相界面上的第三相，會(huì)造成α-氧化鋁晶粒間玻璃相的弱化。三相之間的熱膨脹系數(shù)的差異也會(huì)在加熱過(guò)程中引起晶粒間的裂紋。

　　棕剛玉中的二氧化硅絕大部分是在玻璃相中發(fā)現(xiàn)的。典型的棕剛玉技術(shù)條件可接受的TiO2 ：SiO2的比值依次為2.5：1到6：1。二氧化鈦大多作為α-氧化鋁晶粒的固溶體存在。在爐內(nèi)的還原過(guò)程中，一部分TiO2被還原成鈦的亞氧化物(Ti2O3)。必須十分關(guān)注二氧化鈦和二氧化鋁熔化混合物中的比例，使其保持在能生成符合技術(shù)條件的棕剛玉。同時(shí)，不能使棕剛玉中的TiO2過(guò)還原。固溶的Ti2O3的量對(duì)棕剛玉的煅燒顏色和韌性是非常重要的。

　　棕剛玉鍛燒后顏色和韌性

　　棕剛玉鍛燒后的顏色對(duì)棕剛玉的消費(fèi)者和制造者都是一個(gè)再現(xiàn)性的質(zhì)量標(biāo)志。當(dāng)棕剛玉在氧化氣氛中煅燒之后，棕剛玉的棕色顆粒即變成蘭色，是固溶的Ti2O3導(dǎo)致蘭色的出現(xiàn)。
　
　　Ti2O3是鈦能夠固溶于α-氧化鋁晶粒中的***的氧化物，同時(shí)，TiO2又是鈦的熱動(dòng)力穩(wěn)定性***好的氧化物。在1000℃以上，氧能夠擴(kuò)散到α-氧化鋁晶粒里，將Ti2O3氧化成更穩(wěn)定的TiO2。然后包裹在α-氧化鋁晶粒體中。

　　TiO2的核繼續(xù)聚結(jié)并以與溫度相關(guān)的速率生長(zhǎng)。一旦二氧化鈦晶粒達(dá)到0.01至0.1μ大小，它們就開(kāi)始散射類似于膠體懸浮物的光。這種以蘭色光的較短波長(zhǎng)有選擇的散射，使α-氧化鋁晶粒呈蘭色。這種小顆粒的光的有選擇散射，稱為“坦道爾(Tyndall)效應(yīng)”。如果T iO2的核允許長(zhǎng)大到約0.1μm，它們就不再僅散射蘭光了，而將散射光的所有波長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)熱處理的棕剛玉將會(huì)變成淺灰色。

　　只有含固溶氧化鈦(Ti2O3)的棕剛玉才會(huì)出現(xiàn)煅燒蘭色。低Ti2O3含量的棕剛玉不會(huì)變蘭。象顆粒材料的許多特性一樣，煅燒后變蘭是樣品所有顆粒的平均顏色。
 
　　在一種鍛燒后的棕剛玉樣品中，蘭色顆粒所占比例為典型二氧化鈦(TiO2)含量技術(shù)條件2. 4%～3.0%的高到中等范圍，而非蘭顆粒則低于技術(shù)條件的下限。可能存在某種棕剛玉，其化學(xué)成分在典型的技術(shù)條件范圍之內(nèi)，但煅燒后卻不會(huì)發(fā)蘭，那是因?yàn)樗鄶?shù)是低二氧化鈦顆粒的混合物，摻雜了一些高二氧化鈦顆粒。

　　一些棕剛玉制造商在棕剛玉中添加約0.25%的MgO，借以控制棕剛玉煅燒后的顏色，含有這種氧化鎂添加劑的棕剛玉趨于具有更深的，更一致的煅燒蘭色。推測(cè)這是因?yàn)镸gO抑制了TiO2晶粒的生長(zhǎng)，使其尺寸保持在能使蘭光散射的范圍之內(nèi)。

　　棕剛玉的韌性隨著TiO2晶核的生長(zhǎng)而增強(qiáng)。均勻彌散在α-氧化鋁晶粒內(nèi)部的TiO2相使顆粒增韌。在一種陶瓷材料中彌散著很好地隔離的第二相是一個(gè)大家熟知的材料增韌的機(jī)理。韌性增強(qiáng)***大的點(diǎn)在棕剛玉發(fā)出蘭色之前。蘭色不僅對(duì)棕剛玉的消費(fèi)者的商品化是重要的，而且它還表明此時(shí)棕剛玉已經(jīng)充分地煅燒到了增加其韌性的程度。

　　棕剛玉中氧化鈦(總是報(bào)告TiO2)的化學(xué)分析，僅僅給出的是氧化鈦的總含量，而沒(méi)有在玻璃相中固溶的TiO3和TiO2或鈦酸鋁第三相(TiO2Al2O3)之間加以區(qū)分，其中第三相是存在氧化鋁晶粒表面上的。

　　耐寶可以通過(guò)熱處理棕剛玉樣品來(lái)確定α-氧化鋁晶體中氧化鈦的含量。檢驗(yàn)的樣品是把單一粒度的棕剛玉與少量的純凈陶瓷結(jié)合劑混合，再將混合物倒入模子里壓成片，然后在控制氧化條件下焙燒該片。如果***后這個(gè)片沒(méi)有變蘭，應(yīng)把同樣粒度號(hào)樣品再提交化學(xué)分析。建議棕剛玉做若干粒度的煅燒顏色檢驗(yàn)。