棕剛玉中的TiO2主要來自于鋁礬土熟料，一級棕剛玉的氧化鈦含量一般為2-4%。在世界范圍內(nèi)，各個地區(qū)的鋁礬土都具有各自獨特的化學(xué)成分和化學(xué)性質(zhì)。中國鋁礬土的產(chǎn)地主要來自于河南西部和山西地區(qū)。在棕剛玉冶煉過程中，煅燒鋁礬土中的氧化鈦、氧化鐵、二氧化硅都會通過與焦炭的反應(yīng)被還原成金屬。被還原出來的鐵、硅、鈦等金屬會沉降到爐底形成硅鐵合金。少量的氧化鈦仍會存在于棕剛玉中。它的含量會對棕剛玉的性能指標(biāo)有所影響。
眾所周知，棕剛玉與白剛玉性能差異之一主要是棕剛玉具有更好的韌性。棕剛玉的韌性其實來自于存在于氧化鋁晶相之間、由氧化鈦和二氧化硅共同組成的玻璃狀熔渣中。適當(dāng)?shù)难趸伩梢允棺貏傆窬哂幸欢ǖ捻g性，但是過量的氧化鈦會與氧化鋁發(fā)生反應(yīng)生成鈦鋁酸，鈦鋁酸會弱化α-氧化鋁晶粒之前的玻璃相，引起氧化鋁晶粒之間的裂紋產(chǎn)生不利影響。
另外，磨具生產(chǎn)用的棕剛玉還有中溫煅燒棕剛玉和高溫煅燒棕剛玉。它們是將棕剛玉放入隧道窯中進行1300-1700度溫度下煅燒，棕剛玉磨料中的沒有被還原的鈦以Ti2O3的形式熔固于氧化鋁晶體中，Ti2O3可以使煅燒后的棕剛玉產(chǎn)生煅燒藍(lán)色。
