烧结氧化铝（烧结刚玉）和板状氧

　　一、烧结氧化铝

烧结氧化铝，又称烧结刚玉。它是以煅烧氧化铝或工业氧化铝粉为原料，经细磨制成球或坯体，在1750～1900℃的高温下烧结而成的耐火熟料。W(Al2O3)为99％以上的烧结氧化铝多由均一的细晶粒刚玉直接结合而成，显气孔率为3.0％以下，体积密度达到3.60g／cm3，耐火度接近刚玉的熔点，高温下具有较好的体积稳定性与化学稳定性，不易受还原气氛、熔融玻璃液和金属熔液的侵蚀，常温、高温机械强度和耐磨性较好。

　　烧结氧化铝的体积密度、结晶大小与烧成过程中所用原料种类、成球或成坯方法、坯体的初始密度、添加物的种类和数量、煅烧温度等因素密切相关。添加1％(质量分数)以下的TiO2能降低烧结温度，提高烧结氧化铝的密度；TiO2添加超过2％～3％(质量分数)，则会降低其密度；加入TiO2的另一个作用是可制得大颗粒的熟料，大颗粒结晶的烧结氧化铝抗渣侵蚀性能好。也可加入1％～2％(质量分数)的H3BO3以促进刚玉晶粒长大。加入H3BO3的另一个目的是与原料中的Na2O反应，生成Na3BO3挥发，降低原料中Na2O含量。有时为抑制刚玉晶体的异常长大，可添加少量MgO。

　　烧结氧化铝的煅烧多是在倒焰窑或回转窑中进行。

　　烧结氧化铝主要用作生产烧结刚玉砖和不定形耐火材料的原料，其可使用温度相当高。

　　但这种原料在二次加热时间较长时引起结晶长大，其结果可能会导致固溶界限下降，在晶界产生析出物，而影响其高温性能。

二、板状氧化铝

板状氧化铝，国内也称板状刚玉，是一种纯净的、不添加任何添加剂而烧成的收缩彻底完成的烧结氧化铝。

　　板状氧化铝是以氧化铝粉为原料，经磨细、成型、烘干后，在超高温窑内以稍低于刚玉熔点的温度，快速升温快速降温的条件下烧成，形成许多紧密结合的板柱状结晶，结晶粒大，中位径多在40～200微米，其晶体二维形貌呈平板状并相互穿插，晶体内部含有许多5～15微米的圆形封闭气孔，开口气孔较少，一般为2％～3％。

　　由于板状氧化铝不添加任何添加剂、纯度高，熔点高，晶粒硬度大，热负荷强度高，热收缩率低，高密度低透气性，耐磨性良好，特别是由于晶粒内存在许多封闭小气孔，热震稳定性好。除氢氟酸和磷酸外，大多数碱与无机酸对板状刚玉不起作用，耐化学侵蚀。

　　由于板状氧化铝的一系列特性，使它成为一种理想的耐火原料，既可以作为骨料用于A12O3一C、A12O3一SiO2一C和Al2O3一Cr2O3等耐火材料中，也可以添加到其他高铝质不定形耐火材料中。磷酸盐结合和铝酸钙水泥结合的板状氧化铝不定形耐火材料得到广泛应用。凡是电熔刚玉或白刚玉应用的部位都可以用板状氧化铝替代，使耐火材料的性能得到改进。

　　板状氧化铝的煅烧多是在高温竖窑中进行。

　　板状氧化铝在钢铁工业中的应用几乎包括了从高炉、热风炉、混铁炉、鱼雷罐到转炉、二次精炼炉、模铸和连铸的钢包、中间包以及均热炉和加热炉等所有用氧化铝耐火材料的部位。

　　在陶瓷工业中，板状氧化铝用于窑具而使其性能得以明显改善。如用于陶瓷辊棒可以改善其热震稳定性和抗变形能力；用于制造烧制火花塞、氧化铝球等高温陶瓷用的匣钵、棚板等，寿命有明显提高。板状氧化铝还可以用作绝缘子，以及用于要求低气孔、高强度和高纯度的高温反应的催化剂载体等制造原料。

　　烧结莫来石和烧结尖晶石虽然也是耐火熟料，但其属合成原料。