Микросферы из оксида алюминия

Глиноземистые микросферы. В соответствии с предложенным способом получения этого материала в относительно небольших по размеру электропечах мощностью 500—1000 кВт плавят глинозем. Дли снижения вязкости расплава поддерживают температуру 2200 °С. Регулирование нагрева осуществляют изменением высоты угольных электродов но отношению к зеркалу ванны. Постепенным добавлением глинозема достигают нужного уровня расплава, после чего его сливают по специальному желобу. На сливе струя расплава продувается смесью водяного пара и сжатого воздуха, при этом она дробится на капли, которые приобретают сферическую форму и раздуваются за счет захвата воздуха при одновременном воздействии сил вязкости и поверхностного натяжения.

Выход и качество продукции зависит от ряда технологических факторов: состава и скорости подачи паровоздушной смеси, температуры расплава, формы насадок и т.д. Заметное влияние на сфероидизацию и раздув субдисперсных частиц глинозема оказывают добавляемые в расплав глинозема некоторые тугоплавкие оксиды. Так, в частности, установлено, что совместное введение небольших количеств SiO2 и TiO2 приводит к снижению вязкости расплава и, как следствие, повышает эффективность проведения процесса. Кроме того, улучшается форма получаемых микросфер, что объясняется в данном случае стеклованием расплава. С целью повышения выхода более мелких сфер (с диаметром, не превышающим 500 мкм) применяют добавки: наиболее эффективными оказываются оксиды циркония и титана.

Формирование глиноземных микросфер из быстро кристаллизующихся расплавов обуславливает заметную газопроницаемость стенок, которая может дополнительно изменяться из-за наличия примесей в исходном сырье. Наиболее существенное влияние на структуру стенок микросфер, содержащих как открытые, так и закрытые поры, оказывает, по-видимому, диоксид кремния.

Основными промышленными изготовителями глиноземных микросфер являются американские фирмы «Norton Co.» и «Carborundum Co.» и японская «Себагенко». Основные свойства микросфер приведены ниже:

Корундовые микросферы. Для получения микросфер шихту контролируемого гранулометрического состава пропускают через плазменный разряд, горящий на азоте или смесях его с другими газами, например аргоном.

Механизм раздува частиц корунда в полые микросферы включает ряд плазмохимических превращений. В зоне плазменного разряда обрабатываемые частицы шихты расплавляются и, принимая форму сплошных микросфер, реагируют с атомарным азотом с образованием оксинитридов алюминия. Вне зоны разряда, т.е. на выходе разрядной камеры индукционного плазмотрона, оксинитриды алюминия взаимодействуют с кислородом воздуха и выделяющийся при окислении азот раздувает пластинчатые сферические частицы в пустотелые оболочки.