新型耐火材料——氧化铝空心球

　　空心球作为一种新型材料，其明显特征就是具有很大的内部空间及厚度在纳米尺度范围内的壳层。此种特殊结构使它的应用范畴不断扩大，已扩展到材料科学、染料工业等众多领域，也可作轻质结构材料、隔热、隔声和电绝缘份材料等。目前已开发的多种空心球的制备方法，如模板法、吸附技术、喷雾高温分解 法，超声化学法、水热法、化学诱导自转变法 等。

　　氧化铝是一种多孔性、高分散度的固体物料，具有良好的吸附性能、表面酸性及热稳定 性，氧化铝在催化方面， 显示了独特的优越性。

　　耐火空心球为一种制作***隔热耐火材料的重要原料。与普通隔热材料相比，耐火空心球制品具有密度小、空隙多、连通少、强度大、耐压荷重软化温度、重烧线收缩率低的特点。耐火空心球的制法有电熔法和烧结法。

　　电熔成球法是在电炉中将耐火材料熔融成液态，倾倒出来时，用压缩空气吹成空心球。例如，以粒度<0.15mm的棕刚玉为原料，加人2%-3%的CaF2，倒入电弧炉中熔融，待棕刚玉完全熔融，熔体不断有气泡冒出后，精炼20min，至炉温达1900℃以上，提起电极，倾炉喷吹，采用的压缩空气压力0.98MPa，喷嘴直径40mm，喷嘴宽度5mm，喷嘴固定在炉子下方75mm，喷嘴与炉嘴夹角68°。所得空心球氧化铝含量为92.1%，粒度0.2-5mm空心球的堆积密度为750kg/cm3。

　　烧结法采用可燃物作为核，将球核放入成球盘，调整好成球盘的转速后，使球核在盘内一边翻转、滚动，一边加入结合剂与耐火原料干粉，让球核吸附结合剂，裹上干粉成球。然后，经烘干、煅烧而制成陶瓷空心球。裹粉成型工艺制成的空心球具有堆积密度小，球壁均匀、光滑，成球率髙，成本低、效率高、性能好的优点。裹粉烧结制球工艺解决了生产轻质耐火材料制品所需体积密度小于0.6g/cm3耐火空心球原料的问题。

　　耐火材料常用空心球是利用氧化铝或氧化锆等原料熔化成液态，以一定的速度流出，用压缩空气将高温熔融液体吹成小液滴，在表面张力和离心力的作用下形成一个个空心小球。主要材质有氧化铝质、莫来石质、镁铝质、铝铬质、铬质和锆质等。国内常见的主要有氧化铝质和氧化锆质。

　　氧化铝质和氧化锆质空心球是不定形材料中应用的空心球原料，因其使用温度可以分别高达1800℃和2000℃，所以常常用于与火焰直接接触的部位。但是由于其壁薄易碎，所以不宜捣打成型。氧化铝空心球是制造隔热耐火材料的优质原料。

　　氧化铝空心球常在耐火材料行业被用作轻质砖(氧化铝空心球砖)、轻质耐火浇注料(氧化铝空心球轻质耐火浇注料)等。