氧化鋁空心球制品和ZrO2空心球制品具有良好的耐火性能和較高的強度及隔熱性能，可用作高溫或超高溫人工設備的工作襯，也可用作保溫材料，用于高溫窯襯，可節能30%左右。這些空心磚可以用來生產定型產品，也可用作澆注料。氧化鋁空心球磚長期使用溫度在1650~1800℃，ZrO2空心球磚長期使用溫度2000~2300℃，常用于石化工業的汽化爐、造氣爐、炭黑反應爐、冶金工業的加熱爐、耐火材料和陶瓷工業的燒結爐以及高溫硬質合金的中頻感應爐、石英玻璃熔融爐等。
氧化鋁空心球是具有耐高溫、強度高和氣孔結構穩定的新型隔熱材料。作為節能用高溫隔熱材料，氧化物空心磚可以直接作為高溫窯爐的絕熱填充料，也可以進一步加工制成氧化物空心球制品，或配制輕質澆注料。在制造氧化物空心球制品時，先將直徑不同的空心球按一定比例配合，加入適量的結合劑，如磷酸或硫酸鋁，混勻后再加入經預燒的細粉充分混勻，使結合劑和細粉均勻分布在球粒表面上，經振動成型和干燥后，約于1500℃燒成。由于直徑大的球的強度較低，成型時極易壓碎，最大球徑一般小于5mm為宜。但直徑小的空心球和細粉的比例也不宜過多，因為他們會使制品的體積密度和熱導率明顯增大。燒成溫度對制品的隔熱性能也有很大的影響，隨著燒成溫度的提高，由于燒結程度改善，導致熱導率增大。
氧化鋁空心球制品，從組成和結構上看，有純氧化鋁空心球制品，莫來石結合制品和塞隆結合制品等不同品種。莫來石結合的制品，是在派力奧的細分不分加入適量的SiO2成分，在燒結過程中，基質中形成一定數量的莫來石替代剛玉相，從而提高制品的熱穩定性。塞隆結合氧化鋁空心球制品，是在高溫氮化燒結過程中，基質中發生氮化反應，形成硅鋁氧氮化物結合基質相。塞隆結合的氧化鋁空心球制品具有機械強度高、熱穩定性高、耐侵蝕性強等特點。下表列出了洛陽耐火材料研究院生產的氧化鋁空心球制品和氧化鋯氧化鋯空心球制品的性能。
氧化鋁隔熱磚是采用泡沫法，經澆注成型，高溫燒成。氧化鋁空心球隔熱磚是由熔融噴吹的氧化鋁空心球加復合結合劑，經振動成型，高溫燒成。二者具有導熱系數小，荷重軟化溫度高，重燒線變化小等特點，廣泛用于高溫熱工設備的隔熱層或火焰直接作用的爐窯及精密熱工設備的工作內襯。
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制品名稱 |
氧化鋁空心球磚 |
結合氧化鋁
空心球磚 |
氧化鋯
空心磚 |
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L-88 |
L-99 |
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化學成分/%
Al2O3
ZrO2
SiO2
Fe2O3
體積密度/( g/cm3)
耐壓強度/ Mpa
何種軟化溫度/℃
最高使用溫度/℃
熱導率/[W/(m·K)] |
≥88
-
-
≤0.3
1.30~0.45
10
1650
1650
<0.9 |
≥99
-
≤0.2
≤0.15
1.45~1.65
9
1700
1800
<1.0 |
≥70
-
-
N≥5
≤1.5
15
1700
1600
<1.1 |
-
≥88
≤0.2
≤0.2
≤3.0
8
1700
2000~2200
<0.5 |
與其它輕質隔熱材料相比，氧化物空心球隔熱材料的特點是安全使用溫度高、強度大和熱導率小。他們的體積密度比同成分的致密制品低50%~60%，可承受高溫火焰的沖擊，直接作為高溫窯爐的內襯，現已推廣應用于二硅化鉬電爐、鉬絲爐、鎢棒爐、高溫燃氣間歇窯和隧道窯等許多爐窯上，可節能20%以上。
