氧化铝可以做耐火材料吗？

发布时间：2019/11/13 18:06:40

氧化铝可以做耐火材料吗？氧化铝的熔点高达2000多度，沸点2900多度，是高品质的耐火材料原料。

氧化铝通常可用作高温耐火材料，一般而言防火材料除了本身不燃，还要求具有阻燃、止燃作用。因此氧化铝通常列入一般意义上的防火材料。

什么是氧化铝？

氧化铝（aluminium oxide），化学式Al2O3。是一种高硬度的化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃，在高温下可电离的离子晶体，常用于制造耐火材料。

氧化铝是铝的稳定氧化物，化学式为Al2O3。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。

工业氧化铝是由铝矾土（Al2O3·3H2O）和硬水铝石制备的，对于纯度要求高的Al2O3，一般用化学方法制备。Al2O3有许多同质异晶体，目前已知的有10多种，主要有3种晶型，即α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。其中结构不同性质也不同，在1300℃以上的高温时几乎完全转化为α-Al2O3。

目前生产氧化铝特殊制品的主要原料是工业氧化铝，它是炼铝工业的中间产物，其真密度为3.60g·cm-3，矿物组成为 γ–Al2O3。工业氧化铝系白色粉状料。

 制造特殊纯制品时，应采用Al2O3含量大于99.8%的原料，或由硫酸铝与硫酸氨制取的原料。

工业氧化铝难于烧结。为改善烧结温度，需将原料细粉碎并预烧，加入促进烧结的加入物。

工业氧化铝使用前应在1350~1600℃预烧，为加速γ-氧化铝向α-氧化铝转变的速度，加入3%的硼酸，以促进其更好地转变为α- Al2O3，并可降低预烧温度，缩短保温时间和提高原料纯度（原料中Na2O和H3BO3生成挥发性化合物硼酸钠一并跑掉）。缺点是烧后料变硬，不易细磨。

粉碎细度对坯体的烧结和再结晶起着重要作用。

煅烧氧化铝是由纯的氧化铝经高温煅烧而得到的性能优良的耐火材料。它制成粗颗粒料、细颗粒料、细粉和微粉，用它们可制成纯刚玉质烧成制品。例如，刚玉砖，轻质刚玉砖。也可以和其他原料，如碳质材料等制成各种不烧制品。例如，铝碳质、铝锆碳质材料。至于制作不定形耐材种类更多。可以是刚玉质的、铬刚玉质的、刚玉尖晶石质的，更可以添加到其他材料中提高各种特定的性能，并不只限于高铝浇注料，可以是浇注料、捣打料、可塑料、喷补料和耐火泥。

氧化铝是高熔点氧化物中被研究比较成熟的一种。它的原料藏量丰富，价格低廉，并且具有多方面的优良性能。因此，氧化铝是耐火材料厂一种使用广泛的氧化物耐火材料。氧化铝的莫氏硬度为9，低于金刚石和某些难熔化合物的硬度。氧化铝耐火材料具有很高的机械强度，常温抗折强度为250MPa，在1000℃时仍有150MPa，常温耐压强度可高达2000MPa以上，某些微晶结构的制品，其耐压强度甚至可达5000MPa。

氧化铝耐火材料的耐火度大于1900℃，0.2MPa荷重软化开始点为1850℃左右。它的极限使用温度为1950℃，常用温度为1800℃。氧化铝在20—1000℃时的平均线膨胀系数为8.6×10-6／℃。氧化铝的常温热导率为金属铝的一半，热导率随着温度上升而降低。

氧化铝耐火材料的抗热震稳定性取决于它的显微结构及制品的形状与大小，一般说，其抗热震稳定性属于中等。总之，氧化铝具有耐高温、强度高、硬度大、抗氧化、电绝缘、耐腐蚀、气密性好等性能，因此，作为特种耐火材料，应用极为广泛。代表性的用途是利用其耐高温、耐腐蚀、强度高等性能，用作炼钢生产的滑动水口、浸入式水口、冶金高纯金属或生长单晶用的坩埚，以及各种高温炉的结构件（炉墙、炉管）、耐热抗氧化涂层等。