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耐火氧化物空心球及其制品的性能及应用领域

发布日期： 2016-01-12 00:00:00 阅读量（630）作者：

耐火氧化物空心球包括：氧化铝、氧化锆、氧化镁、莫来石、铬尖晶石、铝尖晶石等材料的空心球状颗粒隔热材料，它们通常是以纯氧化物为主要原料，于电弧炉中高温熔化，待熔体流出时以高压气流喷吹，冷却凝固后形成的直径为0.2～5mm的人造轻质球形颗粒料，在工业上应用最多的氧化铝空心球和氧化锆空心球。

氧化铝空心球制品和ZrO2空心球制品具有良好的耐火性能和较高的强度及隔热性能，可用作高温或超高温热工设备的工作衬，也可用作保温材料，用于高温窑衬，可节能30%左右，这些空心球可以用来生产定形制品，也可用作浇注料，氧化铝空心球砖长期使用温度在1650～1600℃，ZrO2空心球砖长期使用温度2000～2300℃，常用于石化工业的气化炉、造气炉、炭黑反应炉、冶金工业的加热炉、耐火材料和陶瓷工业的烧结炉以及高温硬质合金的中频感应炉、石英玻璃熔融炉等。

氧化铝空心球是耐高温、强度高各气孔结构稳定的新型隔热材料。作为节能用高温隔热材料，氧化物空心球可以直接作为高温窑炉的绝热填充料，也可以进一步加工制成氧化物空心球制品，或配制轻质浇注料。在制造氧化物空心球制品时，先将直径不同的空心球按一定比例配合，加入适量的结合剂，如磷酸或硫酸铝，混匀后加入经预烧的细粉充分混匀，使结合剂和细粉均匀颁布在球粒表面上，经振动成型和干燥后，于1500℃左右烧成。由于直径大的球的强度较低，成型时极易压碎，最大球径一般小于5mm为宜。但直径小的空心球和细粉的比例也不宜过多，因为它们会使制品的体积密度和热导率明显增大。烧成温度对制品的隔热性能也有很大的影响，随着烧成温度的提高，由于烧结程度改善，导致热导率增大。

氧化铝空心球制品，从组成和结构上看，有纯氧化铝空心球制品、莫来石结合制品和赛隆（Sialon）结合制品等不同品种。莫来石结合的氧化铝空心球制品，是在配料的细粉部分加入适量的SiO2成分，在烧结过程中，基质中形成一定数量的莫来石替代刚玉相，从而提高制品的热稳定性，赛隆结合氧化铝空心球制品，是在高温氮化烧结过程中，基质中发生氮化反应，形成硅铝氧氮化物结合基质相，赛隆结合的氧化铝空心球制品具有机械强度高、热稳定性高、耐侵蚀性强等特点。

与其他轻质隔热材料相比，氧化物空心球隔热材料的特点是安全使用温度高、强度大和热导率小。它们的体积密度比同成分的致密制品低50%～60%，可随高温火焰的冲击，直接作为高温窑炉的内衬，现已推广应用于二硅化铝电炉、钼丝炉、钨棒炉、高温燃气间歇窑和隧道窑等许多炉窑上，可节能20%以上。