یونهای دو ظرفیتی با شعاع بزرگ (Ba،Ca,Ca,Pd) و همچنین یونهای یک ظرفیتی (k,Na)هرگز در ترکیب این کانی قرار نمی گیرند. بر اساس عناصر تشکیل دهنده اسپینل ها،زیادی از کاتیون ها در این گروه قرار می گیرند که از نظرشکل بلوری،علایم فیزیکی و شرایط تشکیل (معمولاَ در حرارت های بالا و فشارهای زیاد به وجود می ایند)خصوصیات مشترکی دارند.

  این کانی ها دارای نقطه ذوب بالا میباشند ،لذا هم در جهت افزایش درجه حرارت و هم در جهت افزایش فشار (به علت وجود بسته متراکم آنیونها در ساختمان بلوری این کانی) پایداری و مقاومت زیادی از خود نشان می دهند تا حدی که این کانی در بخشهای تحتانی جبه زمین وجود دارد و دارای نقطه ذوب بالا هستند و به همین علت در صنعت دیر گدازها مورد استفاده قرار می گیرند.

     ساختمان بلوری:

  ساختمان بلوری اسپینل به صورت بسته متراکم کوبیک از یون های O2-تشکیل شده است. در بسته متراکم کوبیک طرز قرار گرفتن سطوح شبکه ای طوری است که اتم های سطوح اول با اتم های سطح چهارم و اتم های دو سطح میانی (سطوح دوم و سوم) به ترتیب با سطوح پنجم و ششم منطبق است و بدین ترتیب انطباق اتم های سطوح به صورت دو در میان انجام می شود و در بین آنها حفره های اکتا ئدریک و تترائدریک وجود دارند. در این نوع ساختارهر اتم توسط هشت اتم مجاور با فواصل مساوی احاطه شده است و در بین آنها حفره های اکتائدریک و تترائدریک وجود دارند.در شبکه بلوری این کانی کاتیون ها در حفرات اکتائدریک و تترائدریک جای دارند که اشغال حفره های تترائدریک توسط کاتیون ها در این ساختار به صورت اسپینل نرمال می باشد.

    اسپینل نرمال A2+B3+O4:

  درهر سلول اولیه 24 کاتیون قرار دارد که از این تعداد هشتA2+ در حفره تترائدریک و شانزده AL3+ و 1/8حفره های تترائدریک (8حفره)توسط کاتیون های دو ظرفیتی Mg2+ اشغال می شوند.همان طور که ذکر شد هشت کاتیون با کوردیناسیون چهار وجهی ،16 کاتیون    با کوردیناسیون هشت وجهی و32 آنیون در یک سلول واحد از ساختار اسپینل وجود دارند بنابراین یک سلول واحد از این ساختار اسپینلی را می توان به صورت Mg8AL16O32 نشان داد در این ساختار mg2+ مربوط به کاتیون ها با کوردیناسیون چهار وجهی وAL3+ مربوط به کاتیون ها با عدد کوردیناسیون هشت وجهی می باشد. سلول واحد این ساختار از هشت مکعب F.C.C آنیونی تشکیل شده است.

    خواص فیزیکی:

  اسپینل دارای جلای شیشه ای بوده و با هر رنگ شفافی می با شد،اغلب به رنگ قرمز سبز تیره تا قهوه ای دیئه می شود.این کانی سطح شکست صدفی از خود نشان داده دارای سختی 8در مقیاس موهس و وزن حجمی آن 3.53_4.1 گرم بر سانتی متر مکعب می باشد.

    خواص فیزیکی شیمیایی:

   درطبیعت بخشی از یونMg2+ در شبکه بلوری این کانی به وسیله+ fe2+,zn2+,Mn2   جایگزین می شوند ،یون های fe3+,cr3+ به جای یون AL3+ در شبکه بلوری قرار می گیرند. رنگ های متنوع این کانی در اثر همین پدیده بوده است یعنی جایگزینی عناصرمذکور به جای بخشی از یون Mg2+,AL3+ در شبکه بلوری ایجاد می شود.

  MgAL2O4 می تواند در دما های بالا مقدار زیادی AL2O3 را در خود به صورت محلول جامد در برگیرد. اینکانی دربرابر اسیدهاایدار بوده در مذاب KHSO4 حل می شود. نقطه ذوب اسپینل 2135 درجه سانتی گراد است.

   دارای آنالیز شیمیایی :Mgo:28.2%,AL2O3:71.8%می باشد.درکل ،اسپینلMgAL2O4 دارای سیستم تبلور مکعبی بوده ،دارای خط اثر سفید جلای شیشه ای ،در اسید سولفوریک تا حدودی محلول است . رنگ کانی آن ،آبی تا آبی تیره ،صورتی ،قرمز،سبز ،قهوه ای و سیاه می باشدیک مینرال با کیفیت نسوزندگی بالا می باشد.

    روش ساخت:

  از اسپینل هیچگونه ذخایر طبیعی قابل برداشت مناسب برای استفاده در صنعت وجود ندارد و به طور مصنوعی و از طریق حرارت دادن ترکیب مناسب AL2O3 وMgO در حرارت های بالا تولید می شود. این عمل از طریق زینطر کردن منیزیا و الومینا و یا ذوب نمودن آنها در کوره قوس الکتریکی صورت میگیرد.اسپینل ذوب شده (FUSED) و اسپینل زینتر شده از روی وزن مخصوص ظاهری،تخلخل و اندازه کریستال ها از یکدیگر تشخیص داده می شوند.

          ضریب شکست نوری:

    ضریب شکست برای یک ماده بر مبنای طول موج اصابت کننده تغییر می کند. ضریب شکست در کلیه جهات برای سرامیک های سرامیک های مکعبی یکسان می باشد(ایزوتروپ) ضریب شکست نوری برای این اینل 1.72 می باشد.

       خزش:

  خزش ،در کشش و فشاری و خمشی اندازه گیری می شود.آزمون خزش شامل اندازه گیری انحراف جابجای در یک بار ثابت و دمای ثابت است. انحراف معمولاَ به وسیله یک مبدل (ترانسدوسر)اندازه گیری می شوداکسید های پلی کریستلا نرخ خزش بسیار پایین تری  نسبت به شیشه وعایق های نسوز دارند.

    نتایج آزمایش خزش در دمای 1300 کلوین:

  در پلی کریستال MgAL2O4 به اندازه(5um-2) برابر است با:000263.

   "   "       "         "         "   "   (um5-2)    "     "   ":000001.

    نوع پیوند:

  این اسپینل دارای پیوند یونی می با شد . این پیوند همیشه بین یون های بار مخالف قرار دارد. تشکیل این پیوند در اثر این است که اتم ها مایلند به صورت گازهای ایدال پایدار در آیند لذا اتمی که در مدار خارجی خود دارای تعداد کمی الکترون است می توان انها را به سادگی در مقابل اتمی که در مدار خارجی خود دارای تعداد کمی الکترون است می توان آنها را به سادگی در مقابل اتمی که در مدار خارجی آن تقریباَ پر است از دست بدهد و هر دو اتم دارای یک مدار خارجی کامل شود. در این صورت تعداد الکترونهای آنها که دارای بار منفی است با بار هسته آن مطابقت نمی کند و اتم ها از لحاظ الکتریکی دارای بارهای مختلف هستند.

    صفحات و جهات کریستالوگرافی:

  دراین سیستم مکعبی طول بردار ها با هم برابر است و برابر واحد انتخاب میشوند a=b=c)) . aواحد یا ثبات شبکه نامیده می شود وa=B=r=90 است. این اسپینل از هشت مکعب f.c.c تشکیل شده است که تشکیل دهنده یک سلول واحد می با شند.

این ساختار در لاتیس براوایس f.c.c با 14 یون (2عددmg2+ ،4 تاAL3+ و 8 تا یون O2-)د هرنقطه لاتیس تشکیل شده و در سلول واحد آن 56 یون وجود دارد.

    کاربرد:

  1- در نینه هادی های سرامیکی به عنوان ماده پایه در ترمیستور.

  2- به عنوان یک ماده رنگ زای مقاوم زیر لعابی در رنگ های بدنه های سرامیکی.

  3- به عنوان یک کانی صنعتی به همراه فاز های دیگر در روباره های صنعتی.

  4- استفاده به عنوان دیرگداز به طور وسیع در صنعت.

  5- و غیره ...