Die Farbe vonbraunes Aluminiumoxidnach dem Kalzinieren ist sowohl für Verbraucher als auch für Hersteller ein reproduzierbarer Qualitätsindikator. Beim Kalzinieren in einer oxidierenden Atmosphäre verfärben sich die braunen Partikel blau. Diese blaue Farbe wird durch gelöstes Ti verursacht2O3.
Ti2O3ist das einzige Titanoxid, das in -Aluminiumoxidkörnern gelöst werden kann. Darüber hinaus TiO2ist das thermodynamisch stabilste Titanoxid. Oberhalb von 1000 Grad diffundiert Sauerstoff in die -Aluminiumoxidkörner und oxidiert das Ti2O3zum stabileren TiO2. Dieses wird dann in den -Aluminiumoxidkörnern eingekapselt.
TiO2Kerne verschmelzen weiterhin und wachsen mit einer temperaturabhängigen Geschwindigkeit. Sobald die Titandioxidkörner eine Größe von 0,01 bis 0,1 μm erreichen, beginnen sie, Licht ähnlich einer kolloidalen Suspension zu streuen. Diese selektive Streuung kürzerer Wellenlängen des blauen Lichts verleiht den -Aluminiumoxidkörnern ihre blaue Farbe. Diese selektive Streuung des Lichts durch kleine Partikel ist als „Tyndall-Effekt“ bekannt. Lässt man die TiO₂-Keime auf etwa 0,1 μm anwachsen, streuen sie nicht mehr nur blaues Licht, sondern alle Wellenlängen, was zu einer hellgrauen Färbung des wärmebehandelten braunen Aluminiumoxids führt.
Nur braunes Aluminiumoxid, das gelöstes Titanoxid (Ti₂O₃) enthält, weist eine kalzinierte blaue Farbe auf; solche mit niedrigem Ti₂O₃-Gehalt zeigen keine Blaufärbung. Wie viele Eigenschaften von Partikelmaterialien ist die Blaufärbung nach der Kalzinierung die durchschnittliche Farbe aller Partikel in der Probe. In einer kalzinierten braunen Aluminiumoxidprobe liegt der Anteil blauer Partikel im hohen bis mittleren Bereich der typischen Titandioxid (TiO₂)-Gehaltsspezifikation von 2,4 % bis 3,0 %, während der Anteil nicht-blauer Partikel unter die Untergrenze der Spezifikation fällt. Es ist möglich, dass ein braunes Aluminiumoxid mit einer chemischen Zusammensetzung innerhalb des typischen Spezifikationsbereichs nach der Kalzinierung keine blaue Färbung aufweist, da es sich in erster Linie um eine Mischung aus Partikeln mit niedrigem -TiO₂-Gehalt und teilweise hohem -TiO₂-Gehalt handelt.
