自然界存在的剛玉為α－Al2O3，它的晶體屬于六方緊密堆積構型，6個氧原子圍成一個八面體，在整個晶體中有2/3的八面體孔穴為Al原子所占據。由于這種緊密堆積結構，加上晶體中Al3 離子與O2-離子之間的吸引力強，晶格能大，所以α－Al2O3的熔點(2288±15K)和硬度(8.8)都很高。它不溶于水，也不溶于酸或堿，耐腐蝕且電絕緣性好，用作高硬度材料、研磨材料和耐火材料。天然的或人造剛玉由于含有不同雜質而有多種顔色。例如，合微量Cr(Ⅲ)的呈紅色，稱為紅寶石；含有Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)或Ti(Ⅳ)的稱為藍寶石；含少量Fe3O4的稱為剛玉粉。将任何一種水合氧化鋁加熱至1273K以上，都可以得到α－Al2O3。工業上用高溫電爐或氫氧焰熔化氫氧化鋁以制得人造剛玉。
在溫度為723K左右時，将Al(OH)3、偏氫氧化鋁AlO(OH)或鋁铵礬(NH4)2SO4·Al2(SO4)2·24H2O加熱，使其分解，則得到γ－Al2O3。這種Al2O3不溶于水，但很易吸收水分，易溶于酸。把它強熱至1273K，即可轉變α－Al2O3。γ－Al2O3的粒子小，具有強的吸附能力和催化活性，所以又名活性氧化鋁，可用作吸附劑和催化劑。
γ-氧化鋁是納米氧化鋁xz-L290顯白色蓬松粉末狀态，晶型是γ-Al2O3。粒徑是20nm；比表面積≥230m2/g。納米氧化鋁xz-L290，粒度分布均勻、純度高、極好分散，其比表面高，具有耐高溫的惰性，高活性，屬活性氧化鋁；多孔性；硬度高、尺寸穩定性好，可廣泛應用于各種塑料、橡膠、陶瓷、耐火材料等産品的補強增韌，特别是提高陶瓷的緻密性、光潔度、冷熱疲勞性、斷裂韌性、抗蠕變性能和高分子材料産品的耐磨性能尤為顯著。極易分散在溶劑水裡面；不需加分散劑，隻需攪拌，即可在溶劑乙醇、丙醇、丙二醇、異丙醇、乙二醇單丁醚、丙酮、丁酮、苯、二甲苯内分散均勻。多添加在環氧樹脂，塑料等中。
3、β-Al2O3還有一種β-Al2O3，它有離子傳導能力(允許Na 通過)，以β-鋁礬土為電解質制成鈉－硫蓄電池。由于這種蓄電池單位重量的蓄電量大，能進行大電流放電，因而具有廣闊的應用前景。這種電池負極為熔融鈉，正極為多硫化鈉（Na2Sx），電解質為β－鋁礬土(鈉離子導體)其電池反應為：
這種蓄電池使用溫度範圍可達620～680K，其蓄電量為鉛蓄電池蓄電量的3～5倍。用β－Al2O3陶瓷做電解食鹽水的隔膜生産燒堿，有産品純度高，公害小的特點。
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