氧化鋁空心球的制備方法有滾球燒失法和熔融噴吹法。滾球法是先用有機樹脂或低熔物做成芯丸，放在旋轉的圓盤里，再把含有一定水分的潮濕的氧化鋁細粉撒在盤中，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，而外殼達到燒結，形成空心球。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)生產中采用得不多。
熔融噴吹法制備氧化鋁空心球的工藝流程如圖1所示。采用工業(yè)Al2O3作原料，直接在電弧爐中熔融。電弧爐可用單相或三相式，以三相為好。爐體裝有可傾斜裝置，出料口裝有與其成某一角度的氣體噴管。爐子內襯材料用石墨。假設爐膛直徑為550mm，爐騰高度為300mm，石墨電極直徑150mm，電極圓半徑150mm，則熔煉的電壓為100V，電流1500~1700A。熔化過程中，氧化鋁細粉料是逐漸地、間隙地加入，直到熔體達到足夠的量才停止加料。待料子全部熔化，熔體的粘度適當，熔體的溫度約2200~2300℃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散成液滴，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。以后經揀選、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，見表1。
圖1 空心球制備工藝流程圖
表1 空心球的粒級和物理性能
如果用空心球作骨料，用氧化鋁細粉作基料，用硫酸鋁、羧甲基纖維素溶液作粘結劑，可制成空心球磚。空心球大小適當搭配。氧化鋁細粉是用工業(yè)γ-AI2O3經1450℃煅燒、粉碎、凈化獲得的α-Al2O3，含Al2O3量大于99%,粒度全部小于0.147mm，其中小于5μm者占85%左右。結合劑的加入量為干料的5%的硫酸鋁溶液(質量分數(shù)為20%)和4%的羧甲基纖維素溶液(質量分數(shù)為3%)�；旌虾蟮呐髁蠞补嘣谀灸Ｖ校⒅糜谡駝优_上振動輕壓成型，獲得球體完整、分布均勻的坯體。坯體經干燥后，可根據(jù)不同使用要求而在1500~1800℃的不同溫度下燒成。制品的氣孔率為50%~70%，耐壓強度4~6MPa，熱導率3.3~3.8kJ/m·h·℃。1100℃~風冷的熱震循環(huán)大于15次，是一種既有強度又有良好隔熱性的耐火隔熱材料。制品的性能隨氧化鋁細粉的加入量及燒成溫度的變化而有較大的變化，大小球配比的改變對制品性能的影響不大。氧化鋁空心球磚的性能見表2。
表2氧化鋁空心球磚的性能
