氧化鋁空心球是一種空心微珠，球壁主要成分為氧化鋁，氧化鋁空心球具有重量輕、耐高溫、強(qiáng)度高、電絕緣性能好等特點。目前制備氧化鋁空心球的工藝有漿體噴吹法、涂噴發(fā)泡法、熔融噴吹法、滾球法等。以氧化鋁空心球作為輕質(zhì)骨架材料制備的隔熱材料稱為輕質(zhì)氧化鋁空心球制品。下面介紹氧化鋁空心球的性能特點和生產(chǎn)工藝。
氧化鋁空心球具有重?zé)�收縮率低、荷重軟化溫度高、使用溫度高、耐壓強(qiáng)度高等特性，不但可以做隔熱層，與火焰直接接觸，而且原材料豐富、性價比高，已被認(rèn)為是當(dāng)今最有發(fā)展前途的高溫隔熱材料。在石化工業(yè)氣化爐、炭黑工業(yè)反應(yīng)爐、冶金工業(yè)感應(yīng)電爐等高溫、超高溫窯爐上得到廣泛應(yīng)用，取得了十分滿意的節(jié)能效果。
1、漿體噴吹法
以含有高分子分散劑和結(jié)合劑的氧化鋁丙酮漿料為原料，采用雙層同軸噴吹系統(tǒng)，漿料注射進(jìn)入噴吹系統(tǒng)外孔腔，丙酮噴嘴噴出氣體形成泡沫。料漿在外孔腔中主要是為了形成空心柱體，由于表面張力和液體壓力而閉合形成具有恒定直徑空心球體。這種生產(chǎn)工藝具有良好的重復(fù)性，每分鐘能生產(chǎn)2000-15000隔熱球體，漿體噴吹法得到的氧化鋁空心球應(yīng)用比較廣泛，包括制備輕質(zhì)隔熱耐火材料、建筑隔音隔熱材料和有機(jī)制品填料。
2、滾球法
滾球法師先利用有機(jī)樹脂或低熔物做成芯丸，放在旋轉(zhuǎn)的圓盤里，再把含有一定水分的超市的氧化鋁細(xì)粉撒在盤中，粘附在芯丸上，形成一個外殼，宛如在藥丸外包裹一層糖衣一樣。然后把這種球丸放在高溫下燒成。其中的芯丸燒失揮發(fā)掉，而外殼達(dá)到燒結(jié)，形成氧化鋁空心球。這種方法的缺點是效率低、球面不光滑，且壁厚及大小不易控制，因此工業(yè)生產(chǎn)中采用的不多。
3、熔融噴吹法
采用工業(yè)γ--Al2O3做原料，直接在電弧爐中熔融。熔化過程中，氧化鋁細(xì)粉是逐漸的、間隙的加入，知道熔體達(dá)到足夠的量才停止加料，待料子全部熔化，熔體的粘度是當(dāng)，熔體的溫度約為2200-2300攝氏度時，就可傾斜爐體，使熔體從出料槽流出，同時開啟氣壓閥，用排氣量為10m3/min、壓力為0.6-0.8MPa的壓縮空氣將液流吹三成液滴，液滴在空氣中由于熔體粘度和表面張力的作用，在飛行過程中迅速凝固，而形成了殼形的球體，匯集到收集室，再經(jīng)揀選、篩分或漂洗，將其中的熔塊碎片和粒徑大于5mm或小于0.2mm的大球與小球除去，把5mm至0.2mm的合格的空心球按粒度分級，采用熔融噴吹法生產(chǎn)氧化鋁空心球在50年代就已出現(xiàn)，80年代得到了進(jìn)一步的發(fā)展。
4、噴涂發(fā)泡法
以工業(yè)氧化鋁粉和鋁鉻磷酸鹽為原料。鋁鉻磷酸鹽是一種溶于水的液態(tài)粘合劑，它可以在一定溫度下與氧化鋁相互作用，并在氣體形成過程中發(fā)生聚合反應(yīng)，成為表面致密且具有強(qiáng)度和高彈性的物料，在一定溫度能阻礙氣體從物料中析出，使物料產(chǎn)生發(fā)泡。從而使聚合的物料成為空心微珠。此法制備的氧化鋁空心球主要用作有機(jī)材料的輕質(zhì)剛性填料，其工藝流程如下：工業(yè)氧化鋁篩分-工業(yè)氧化鋁與鋁鉻磷酸配制成一定濃度的懸浮液-用噴涂設(shè)備噴涂到基板（具有不潤濕性）上而成粒狀-在基板上進(jìn)行燒結(jié)發(fā)泡-熱處理-成品篩分-檢驗包裝。