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新型耐火材料——氧化鋁空心球

　　空心球作為一種新型材料，其明顯特征就是具有很大的內部空間及厚度在納米尺度范圍內的殼層。此種特殊結構使它的應用范疇不斷擴大，已擴展到材料科學、染料工業等眾多領域，也可作輕質結構材料、隔熱、隔聲和電絕緣份材料等。目前已開發的多種空心球的制備方法，如模板法、吸附技術、噴霧高溫分解 法，超聲化學法、水熱法、化學誘導自轉變法 等。

　　氧化鋁是一種多孔性、高分散度的固體物料，具有良好的吸附性能、表面酸性及熱穩定 性，氧化鋁在催化方面， 顯示了獨特的優越性。

　　耐火空心球為一種制作***隔熱耐火材料的重要原料。與普通隔熱材料相比，耐火空心球制品具有密度小、空隙多、連通少、強度大、耐壓荷重軟化溫度、重燒線收縮率低的特點。耐火空心球的制法有電熔法和燒結法。

　　電熔成球法是在電爐中將耐火材料熔融成液態，傾倒出來時，用壓縮空氣吹成空心球。例如，以粒度<0.15mm的棕剛玉為原料，加人2%-3%的CaF2，倒入電弧爐中熔融，待棕剛玉完全熔融，熔體不斷有氣泡冒出后，精煉20min，至爐溫達1900℃以上，提起電極，傾爐噴吹，采用的壓縮空氣壓力0.98MPa，噴嘴直徑40mm，噴嘴寬度5mm，噴嘴固定在爐子下方75mm，噴嘴與爐嘴夾角68°。所得空心球氧化鋁含量為92.1%，粒度0.2-5mm空心球的堆積密度為750kg/cm3。

　　燒結法采用可燃物作為核，將球核放入成球盤，調整好成球盤的轉速后，使球核在盤內一邊翻轉、滾動，一邊加入結合劑與耐火原料干粉，讓球核吸附結合劑，裹上干粉成球。然后，經烘干、煅燒而制成陶瓷空心球。裹粉成型工藝制成的空心球具有堆積密度小，球壁均勻、光滑，成球率髙，成本低、效率高、性能好的優點。裹粉燒結制球工藝解決了生產輕質耐火材料制品所需體積密度小于0.6g/cm3耐火空心球原料的問題。

　　耐火材料常用空心球是利用氧化鋁或氧化鋯等原料熔化成液態，以一定的速度流出，用壓縮空氣將高溫熔融液體吹成小液滴，在表面張力和離心力的作用下形成一個個空心小球。主要材質有氧化鋁質、莫來石質、鎂鋁質、鋁鉻質、鉻質和鋯質等。國內常見的主要有氧化鋁質和氧化鋯質。

　　氧化鋁質和氧化鋯質空心球是不定形材料中應用的空心球原料，因其使用溫度可以分別高達1800℃和2000℃，所以常常用于與火焰直接接觸的部位。但是由于其壁薄易碎，所以不宜搗打成型。氧化鋁空心球是制造隔熱耐火材料的優質原料。

　　氧化鋁空心球常在耐火材料行業被用作輕質磚(氧化鋁空心球磚)、輕質耐火澆注料(氧化鋁空心球輕質耐火澆注料)等。