本發(fā)明涉及氧化鋁耐火材料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種海綿氧化鋁及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前的耐火材料或陶瓷剛玉制品一般是直接加入ɑ-Al2O3、各種剛玉或其它氧化鋁原料來(lái)提高制品的高溫性能，得制品的抗熱震性能并不是很理想，為了改善熱震性能或提高制品的韌性，往往是通過加入其它物料形成第二相或者是反應(yīng)形成微小裂紋。
通過加入其它物料形成第二相或者是反應(yīng)形成微小裂紋的方法在生產(chǎn)過程中難以混合均勻，稱量過程也容易產(chǎn)生偏差，燒成過程對(duì)溫度控制要求高，很容易產(chǎn)生大裂紋，或升降溫速度過快容易形成玻璃相，以及因兩次莫來(lái)石化尖晶石化等使制品的尺寸超出要求，而在澆注料中可能還沒有達(dá)到反應(yīng)溫度，這種莫來(lái)石化或尖晶石化等不能起到提高韌性的作用。
有鑒于此，特提出本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的第一目的在于提供一種海綿氧化鋁的制備方法，所述的海綿氧化鋁的制備方法工藝簡(jiǎn)單，能夠得到具有特定包覆形式海綿結(jié)構(gòu)的氧化鋁產(chǎn)品，有效提高了氧化鋁產(chǎn)品的抗熱震性能和高溫韌性。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種采用所述的海綿氧化鋁的制備方法制備得到的海綿氧化鋁，所述的海綿氧化鋁具有特定包覆形式的海綿結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的抗熱震性能和高溫韌性。
本發(fā)明的第三目的在于提供一種采用所述的海綿氧化鋁的制備方法制備得到的海綿氧化鋁的應(yīng)用，所述的海綿氧化鋁可直接應(yīng)用于各種耐火或陶瓷制品中來(lái)提高制品的抗熱震性能和高溫韌性，同時(shí)沒有其它低溫物相或玻璃相的產(chǎn)生而降低制品的高溫性能，在定形制品中也不會(huì)因產(chǎn)生第二相而影響制品的尺寸精度。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
一種海綿氧化鋁的制備方法，將氫氧化鋁的團(tuán)聚體經(jīng)過氧化鋁溶膠浸漬，煅燒得到海綿氧化鋁。
本發(fā)明海綿氧化鋁的制備方法，采用經(jīng)過氧化鋁溶膠浸漬的氫氧化鋁的團(tuán)聚體為煅燒原料，氫氧化鋁的團(tuán)聚體表面包覆一層含氧化鋁的氧化鋁溶膠，在煅燒過程中，氫氧化鋁團(tuán)聚體中的氫氧化鋁會(huì)失掉結(jié)構(gòu)水并發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生較大的收縮，外層包裹的氧化鋁膠體也會(huì)產(chǎn)生收縮，但相對(duì)于氫氧化鋁團(tuán)聚體的收縮比例小，這樣最終得到的內(nèi)層是多孔狀的氧化鋁團(tuán)聚體，外層形成網(wǎng)狀氧化鋁包裹，整體構(gòu)成具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿氧化鋁；這種特定的具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿結(jié)構(gòu)，能夠極大地提高氧化鋁的抗熱震性能和高溫韌性。
優(yōu)選地，所述氫氧化鋁的團(tuán)聚體包括純氫氧化鋁的團(tuán)聚體，或氧化鋁和氫氧化鋁的混合團(tuán)聚體。
優(yōu)選地，所述氧化鋁和氫氧化鋁的混合團(tuán)聚體中氧化鋁的用量為氧化鋁和氫氧化鋁總質(zhì)量的1％-99％，優(yōu)選為30％-70％，進(jìn)一步優(yōu)選為40％-60％。
優(yōu)選地，所述氫氧化鋁的團(tuán)聚體的粒徑為1mm以下，優(yōu)選為500μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為100μm以下。
優(yōu)選地，所述氫氧化鋁的團(tuán)聚體與氧化鋁溶膠的質(zhì)量比為2.4-4:1，優(yōu)選為2.9-3.5:1，進(jìn)一步優(yōu)選為3-3.4:1。
優(yōu)選地，所述煅燒的煅燒溫度為600-1450℃，優(yōu)選為900-1450℃，進(jìn)一步優(yōu)選為1200-1450℃。
優(yōu)選地，所述煅燒的煅燒時(shí)間為1-6小時(shí)，優(yōu)選為2-5小時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選為3-4小時(shí)。
優(yōu)選地，將氫氧化鋁的團(tuán)聚體干燥后再經(jīng)過氧化鋁溶膠浸漬。
優(yōu)選地，將氫氧化鋁的團(tuán)聚體經(jīng)過氧化鋁溶膠浸漬后，先進(jìn)行干燥，再進(jìn)行煅燒。
采用上述的一種海綿氧化鋁的制備方法制備得到的一種海綿氧化鋁，內(nèi)部為多孔狀氧化鋁團(tuán)聚體，多孔狀氧化鋁團(tuán)聚體的表面包覆一層網(wǎng)狀氧化鋁，整體構(gòu)成海綿氧化鋁結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明海綿氧化鋁具有特定包覆形式的海綿結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的抗熱震性能和高溫韌性。
上述的一種海綿氧化鋁的應(yīng)用，所述海綿氧化鋁用于制備耐火材料或陶瓷材料。
本發(fā)明海綿氧化鋁可直接應(yīng)用于各種耐火或陶瓷制品中來(lái)提高制品的抗熱震性能和高溫韌性，同時(shí)沒有其它低溫物相或玻璃相的產(chǎn)生而降低制品的高溫性能，在定形制品中也不會(huì)因產(chǎn)生第二相而影響制品的尺寸精度。
本發(fā)明海綿氧化鋁作為原料用于制備耐火材料或陶瓷制品時(shí)，所得制品在高溫使用時(shí)，溫度變化過程中制品其它物料顆粒因膨脹會(huì)擠壓海綿氧化鋁，而海綿氧化鋁因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)能提供空間，同時(shí)吸收熱量僻免因熱應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋，在溫度降低過程中重新釋放能量并恢復(fù)這種結(jié)構(gòu)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明海綿氧化鋁的制備方法，采用經(jīng)過氧化鋁溶膠浸漬的氫氧化鋁的團(tuán)聚體為煅燒原料，氫氧化鋁的團(tuán)聚體表面包覆一層含氧化鋁的氧化鋁溶膠，在煅燒過程中，氫氧化鋁團(tuán)聚體中的氫氧化鋁會(huì)失掉結(jié)構(gòu)水并發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生較大的收縮，外層包裹的氧化鋁膠體也會(huì)產(chǎn)生收縮，但相對(duì)于氫氧化鋁團(tuán)聚體的收縮比例小，這樣最終得到的內(nèi)層是多孔狀的氧化鋁團(tuán)聚體，外層形成網(wǎng)狀氧化鋁包裹，整體構(gòu)成具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿氧化鋁；這種特定的具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿結(jié)構(gòu)，能夠極大地提高氧化鋁的抗熱震性能和高溫韌性。
本發(fā)明海綿氧化鋁具有特定包覆形式的海綿結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的抗熱震性能和高溫韌性，可直接應(yīng)用于各種耐火或陶瓷制品中來(lái)提高制品的抗熱震性能和高溫韌性，同時(shí)沒有其它低溫物相或玻璃相的產(chǎn)生而降低制品的高溫性能，在定形制品中也不會(huì)因產(chǎn)生第二相而影響制品的尺寸精度。
本發(fā)明海綿氧化鋁作為原料用于制備耐火材料或陶瓷制品時(shí)，所得制品在高溫使用時(shí)，溫度變化過程中制品其它物料顆粒因膨脹會(huì)擠壓海綿氧化鋁，而海綿氧化鋁因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)能提供空間，同時(shí)吸收熱量僻免因熱應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋，在溫度降低過程中重新釋放能量并恢復(fù)這種結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
本發(fā)明提供了一種海綿氧化鋁的制備方法，將氫氧化鋁的團(tuán)聚體經(jīng)過氧化鋁溶膠浸漬，煅燒得到海綿氧化鋁。
本發(fā)明海綿氧化鋁的制備方法，采用經(jīng)過氧化鋁溶膠浸漬的氫氧化鋁的團(tuán)聚體為煅燒原料，氫氧化鋁的團(tuán)聚體表面包覆一層含氧化鋁的氧化鋁溶膠，在煅燒過程中，氫氧化鋁團(tuán)聚體中的氫氧化鋁會(huì)失掉結(jié)構(gòu)水并發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生較大的收縮，外層包裹的氧化鋁膠體也會(huì)產(chǎn)生收縮，但相對(duì)于氫氧化鋁團(tuán)聚體的收縮比例小，這樣最終得到的內(nèi)層是多孔狀的氧化鋁團(tuán)聚體，外層形成網(wǎng)狀氧化鋁包裹，整體構(gòu)成具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿氧化鋁；這種特定的具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿結(jié)構(gòu)，能夠極大地提高氧化鋁的抗熱震性能和高溫韌性。
本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中，所述氫氧化鋁的團(tuán)聚體包括純氫氧化鋁的團(tuán)聚體，或氧化鋁和氫氧化鋁的混合團(tuán)聚體。
本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中，所述氧化鋁和氫氧化鋁的混合團(tuán)聚體中氧化鋁的用量為氧化鋁和氫氧化鋁總質(zhì)量的1％-99％，優(yōu)選為30％-70％，進(jìn)一步優(yōu)選為40％-60％。
氧化鋁和氫氧化鋁的混合團(tuán)聚體中的氫氧化鋁會(huì)失掉結(jié)構(gòu)水并發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，同時(shí)與氧化鋁一起產(chǎn)生較大的收縮，采用特定用量的與氧化鋁和氫氧化鋁的混合團(tuán)聚體，通過對(duì)氧化鋁用量的調(diào)整，能夠得到具有不同內(nèi)層多孔狀的氧化鋁團(tuán)聚體，外層包裹的氧化鋁膠體也會(huì)產(chǎn)生較小的收縮，但相對(duì)于團(tuán)聚體收縮比例小，這樣最終得到的里層是氧化鋁多孔狀的團(tuán)聚體，外層形成網(wǎng)狀氧化鋁包裹，整體就是海綿氧化鋁。
本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中，所述氫氧化鋁的團(tuán)聚體的粒徑為1mm以下，優(yōu)選為500μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為100μm以下。
氫氧化鋁的團(tuán)聚體的特定尺寸限定了所形成的具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿結(jié)構(gòu)尺寸，采用特定粒徑尺寸的氫氧化鋁的團(tuán)聚體，能夠得到具有特定尺寸的具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿結(jié)構(gòu)，同時(shí)也有助于提高內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高所得海綿氧化鋁的抗熱震性能和高溫韌性。
氧化鋁溶膠是一種含有氧化鋁的溶膠液體產(chǎn)品，本發(fā)明氧化鋁溶膠可采用自制氧化鋁溶膠或采用市售氧化鋁溶膠產(chǎn)品。
氧化鋁溶膠的用量為能夠在氫氧化鋁的團(tuán)聚體上均勻包覆即可，也可以將氫氧化鋁的團(tuán)聚體浸泡在過量氧化鋁溶膠中，通過過濾，傾倒，成型等工藝，除去多余的氧化鋁溶膠。
本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中，所述氫氧化鋁的團(tuán)聚體與氧化鋁溶膠的質(zhì)量比為2.4-4:1，優(yōu)選為2.9-3.5:1，進(jìn)一步優(yōu)選為3-3.4:1。
通過浸漬的方式在氫氧化鋁的團(tuán)聚體外包裹一層氧化鋁溶膠，在經(jīng)過煅燒后氧化鋁溶膠會(huì)變成網(wǎng)狀的氧化鋁層，采用特定的氫氧化鋁的團(tuán)聚體與氧化鋁溶膠的質(zhì)量比，能夠得到具有特定尺寸結(jié)構(gòu)的具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿結(jié)構(gòu)，有助于提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高所得海綿氧化鋁的抗熱震性能和高溫韌性。
本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中，所述煅燒的煅燒溫度為600-1450℃，優(yōu)選為900-1450℃，進(jìn)一步優(yōu)選為1200-1450℃。
采用特定煅燒溫度，有助于氫氧化鋁的團(tuán)聚體與氧化鋁溶膠充分收縮，得到穩(wěn)定的具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中，所述煅燒的煅燒時(shí)間為1-6小時(shí)，優(yōu)選為2-5小時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選為3-4小時(shí)。
采用特定煅燒時(shí)間，有助于氫氧化鋁的團(tuán)聚體與氧化鋁溶膠充分收縮，得到穩(wěn)定的具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中，將氫氧化鋁或氫氧化鋁和氧化鋁的混合物經(jīng)過噴霧造粒得到團(tuán)聚體。
本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中，所述氫氧化鋁的團(tuán)聚體包括球形。
本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中，將氫氧化鋁的團(tuán)聚體干燥后再經(jīng)過氧化鋁溶膠浸漬。
本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中，將氫氧化鋁的團(tuán)聚體經(jīng)過氧化鋁溶膠浸漬后，先進(jìn)行干燥，再進(jìn)行煅燒。
本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中，可將氫氧化鋁的團(tuán)聚體經(jīng)過氧化鋁溶膠浸漬后，定型后，再進(jìn)行煅燒。
采用上述的一種海綿氧化鋁的制備方法制備得到的一種海綿氧化鋁，內(nèi)部為多孔狀氧化鋁團(tuán)聚體，多孔狀氧化鋁團(tuán)聚體的表面包覆一層網(wǎng)狀氧化鋁，整體構(gòu)成海綿氧化鋁結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明海綿氧化鋁具有特定包覆形式的海綿結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的抗熱震性能和高溫韌性。
上述的一種海綿氧化鋁的應(yīng)用，所述海綿氧化鋁用于制備耐火材料或陶瓷材料。
本發(fā)明海綿氧化鋁可直接應(yīng)用于(可以煅燒后所得海綿氧化鋁整體使用，或粉碎后作為原料使用)各種耐火或陶瓷制品中來(lái)提高制品的抗熱震性能和高溫韌性，同時(shí)沒有其它低溫物相或玻璃相的產(chǎn)生而降低制品的高溫性能，在定形制品中也不會(huì)因產(chǎn)生第二相而影響制品的尺寸精度。
本發(fā)明海綿氧化鋁作為原料用于制備耐火材料或陶瓷制品時(shí)，所得制品在高溫使用時(shí)，溫度變化過程中制品其它物料顆粒因膨脹會(huì)擠壓海綿氧化鋁，而海綿氧化鋁因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)能提供空間，同時(shí)吸收熱量僻免因熱應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋，在溫度降低過程中重新釋放能量并恢復(fù)這種結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例1
一種海綿氧化鋁的制備方法，包括如下步驟：
(1)取240g氫氧化鋁粉，經(jīng)噴霧造粒形成粒徑為1mm以下的球形團(tuán)聚體；
(2)將步驟(1)所得團(tuán)聚體干燥后經(jīng)100g氧化鋁溶膠(生產(chǎn)商為青島山科海泰新材料有限公司)浸漬，充分?jǐn)嚢枋寡趸X溶膠均勻涂覆在步驟(1)所得團(tuán)聚體上；
(3)將步驟(2)所得表面涂覆有氧化鋁溶膠的團(tuán)聚體干燥，在600℃，煅燒6小時(shí)，得到內(nèi)層是多孔狀的氧化鋁團(tuán)聚體，外層形成網(wǎng)狀氧化鋁包裹，整體構(gòu)成具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿氧化鋁。
實(shí)施例2
一種海綿氧化鋁的制備方法，包括如下步驟：
(1)取237.6g氫氧化鋁粉和2.4g氧化鋁粉，充分混合，經(jīng)噴霧造粒形成粒徑為1mm以下的球形團(tuán)聚體；
(2)將步驟(1)所得團(tuán)聚體干燥后經(jīng)100g氧化鋁溶膠(生產(chǎn)商為青島山科海泰新材料有限公司)浸漬，充分?jǐn)嚢枋寡趸X溶膠均勻涂覆在步驟(1)所得團(tuán)聚體上；
(3)將步驟(2)所得表面涂覆有氧化鋁溶膠的團(tuán)聚體干燥，在600℃，煅燒6小時(shí)，得到內(nèi)層是多孔狀的氧化鋁團(tuán)聚體，外層形成網(wǎng)狀氧化鋁包裹，整體構(gòu)成具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿氧化鋁。
實(shí)施例3
一種海綿氧化鋁的制備方法，包括如下步驟：
(1)取4g氫氧化鋁粉和396g氧化鋁粉，充分混合，經(jīng)噴霧造粒形成粒徑為1mm以下的球形團(tuán)聚體；
(2)將步驟(1)所得團(tuán)聚體干燥后經(jīng)100g氧化鋁溶膠(生產(chǎn)商為青島山科海泰新材料有限公司)浸漬，充分?jǐn)嚢枋寡趸X溶膠均勻涂覆在步驟(1)所得團(tuán)聚體上；
(3)將步驟(2)所得表面涂覆有氧化鋁溶膠的團(tuán)聚體干燥，在1450℃，煅燒1小時(shí)，得到內(nèi)層是多孔狀的氧化鋁團(tuán)聚體，外層形成網(wǎng)狀氧化鋁包裹，整體構(gòu)成具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿氧化鋁。
實(shí)施例4
一種海綿氧化鋁的制備方法，包括如下步驟：
(1)取168g氫氧化鋁粉和120g氧化鋁粉，充分混合，經(jīng)噴霧造粒形成粒徑為500μm以下的球形團(tuán)聚體；
(2)將步驟(1)所得團(tuán)聚體干燥后經(jīng)100g氧化鋁溶膠(生產(chǎn)商為青島山科海泰新材料有限公司)浸漬，充分?jǐn)嚢枋寡趸X溶膠均勻涂覆在步驟(1)所得團(tuán)聚體上；
(3)將步驟(2)所得表面涂覆有氧化鋁溶膠的團(tuán)聚體干燥，在900℃，煅燒5小時(shí)，得到內(nèi)層是多孔狀的氧化鋁團(tuán)聚體，外層形成網(wǎng)狀氧化鋁包裹，整體構(gòu)成具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿氧化鋁。
實(shí)施例5
一種海綿氧化鋁的制備方法，包括如下步驟：
(1)取72g氫氧化鋁粉和280g氧化鋁粉，充分混合，經(jīng)噴霧造粒形成粒徑為500μm以下的球形團(tuán)聚體；
(2)將步驟(1)所得團(tuán)聚體干燥后經(jīng)100g氧化鋁溶膠(生產(chǎn)商為青島山科海泰新材料有限公司)浸漬，充分?jǐn)嚢枋寡趸X溶膠均勻涂覆在步驟(1)所得團(tuán)聚體上；
(3)將步驟(2)所得表面涂覆有氧化鋁溶膠的團(tuán)聚體干燥，在1400℃，煅燒2小時(shí)，得到內(nèi)層是多孔狀的氧化鋁團(tuán)聚體，外層形成網(wǎng)狀氧化鋁包裹，整體構(gòu)成具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿氧化鋁。
實(shí)施例6
一種海綿氧化鋁的制備方法，包括如下步驟：
(1)取144g氫氧化鋁粉和160g氧化鋁粉，充分混合，經(jīng)噴霧造粒形成粒徑為100μm以下的球形團(tuán)聚體；
(2)將步驟(1)所得團(tuán)聚體干燥后經(jīng)100g氧化鋁溶膠(生產(chǎn)商為青島山科海泰新材料有限公司)浸漬，充分?jǐn)嚢枋寡趸X溶膠均勻涂覆在步驟(1)所得團(tuán)聚體上；
(3)將步驟(2)所得表面涂覆有氧化鋁溶膠的團(tuán)聚體干燥，在1200℃，煅燒4小時(shí)，得到內(nèi)層是多孔狀的氧化鋁團(tuán)聚體，外層形成網(wǎng)狀氧化鋁包裹，整體構(gòu)成具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿氧化鋁。
實(shí)施例7
一種海綿氧化鋁的制備方法，包括如下步驟：
(1)取96g氫氧化鋁粉和240g氧化鋁粉，充分混合，經(jīng)噴霧造粒形成粒徑為100μm以下的球形團(tuán)聚體；
(2)將步驟(1)所得團(tuán)聚體干燥后經(jīng)100g氧化鋁溶膠(生產(chǎn)商為青島山科海泰新材料有限公司)浸漬，充分?jǐn)嚢枋寡趸X溶膠均勻涂覆在步驟(1)所得團(tuán)聚體上；
(3)將步驟(2)所得表面涂覆有氧化鋁溶膠的團(tuán)聚體干燥，在1450℃，煅燒3小時(shí)，得到內(nèi)層是多孔狀的氧化鋁團(tuán)聚體，外層形成網(wǎng)狀氧化鋁包裹，整體構(gòu)成具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿氧化鋁。
對(duì)本發(fā)明各實(shí)施例所得海綿氧化鋁進(jìn)行性能測(cè)試，具體包括：
(1)抗彎強(qiáng)度測(cè)試方法：
使用LJ-500拉力試驗(yàn)機(jī)按國(guó)標(biāo)GB6569-86對(duì)試樣進(jìn)行三點(diǎn)彎曲法抗彎強(qiáng)度的測(cè)定，試樣的受壓橫斷面平行于十字頭移動(dòng)的方向，跨距30mm,十字頭加載速度為0.5mm/min。每個(gè)均值數(shù)據(jù)取5根試樣的加權(quán)平均值。三點(diǎn)彎曲法測(cè)定抗彎強(qiáng)度的計(jì)算公式為：
式中，Q：三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度(MPa)；F：試樣斷裂時(shí)最大負(fù)荷(N)；L：跨距(mm)；b：試樣斷裂處寬度(mm)；h：試樣斷裂處高度(mm)。
(2)斷裂韌性測(cè)試方法：
采用單邊切口梁法(SENB)：在試樣的一側(cè)用內(nèi)圓切割機(jī)加工出一個(gè)切槽，切口深度c大約試厚度h的1/2，跨距L＝20-40mm；加載速率為0.05mm/min。在三點(diǎn)彎曲受力下，KIc值的計(jì)算公式沿用美國(guó)ASTME 399-74中所列公式：
式中
f(c/h)＝2.9(c/h)1/2-4.6(c/h)3/2+21.8(c/h)5/2-37.6(c/h)7/2+38.7(c/w)9/2
其中，KIc：斷裂韌性(MPa·m1/2)；Pc：臨界載荷(N)；c：槽深(mm)；L：跨距(mm)；b：試樣寬度(mm)；h：試樣高度(mm)。
(3)抗熱震性測(cè)試方法：
材料在驟冷驟熱的條件下由于表里溫差會(huì)導(dǎo)致內(nèi)外熱應(yīng)力，或者局部熱應(yīng)力的失衡，從而造成熱沖擊，也就是熱震。采用室溫下的冷水作為熱震介質(zhì)，試樣加熱到一定溫度并且保溫一段時(shí)間之后，突然放置到熱震介質(zhì)中，使得材料表面熱量大量釋放，材料表面瞬間受到很大的熱應(yīng)力，而材料內(nèi)部由于散熱較慢，形成了較大溫差，熱失衡在材料內(nèi)外形成了應(yīng)力差，使得材料經(jīng)受熱沖擊。以經(jīng)受熱沖擊之后的殘余抗彎強(qiáng)度(residual flexural strength：σr)與原始抗彎強(qiáng)度(original flexural strength：σ)的比值作為在此溫度范圍下衡量該材料抗熱震性能的指標(biāo)R，稱為抗彎強(qiáng)度殘余率。
式中σr：殘余抗彎強(qiáng)度；σ：原始抗彎強(qiáng)度。
采用的實(shí)驗(yàn)裝置為全自動(dòng)熱沖擊實(shí)驗(yàn)裝置。將試條按抗彎強(qiáng)度測(cè)試方法中的要求，加工成3mm×4mm×30mm的標(biāo)準(zhǔn)試樣(按此尺寸將團(tuán)聚體浸漬氧化鋁溶膠后模壓成型，然后煅燒得到)，置于實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)在3min內(nèi)從室溫加熱到800℃，保溫10min，然后置于水中冷卻10min，如此循環(huán)若干次數(shù)，測(cè)試試樣經(jīng)過熱沖擊以后的抗彎強(qiáng)度，然后與試樣原始抗彎強(qiáng)度比較，用殘余強(qiáng)度所占原始強(qiáng)度百分比來(lái)表征材料的抗熱震性能。
本發(fā)明各實(shí)施例所得海綿氧化鋁的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示：
表1本發(fā)明所得海綿氧化鋁的性能測(cè)試結(jié)果
通過表1可以看出，本發(fā)明具有特定結(jié)構(gòu)的海綿氧化鋁的抗彎強(qiáng)度可達(dá)到500MPa以上，斷裂韌性可達(dá)到6MPa·m1/2以上，還具有優(yōu)異的抗熱震性能，在反復(fù)升溫至1000度之后，仍具有45％以上的抗彎強(qiáng)度殘余率。
本發(fā)明海綿氧化鋁的制備方法，采用經(jīng)過氧化鋁溶膠浸漬的氫氧化鋁的團(tuán)聚體為煅燒原料，氫氧化鋁的團(tuán)聚體表面包覆一層含氧化鋁的氧化鋁溶膠，在煅燒過程中，氫氧化鋁團(tuán)聚體中的氫氧化鋁會(huì)失掉結(jié)構(gòu)水并發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生較大的收縮，外層包裹的氧化鋁膠體也會(huì)產(chǎn)生收縮，但相對(duì)于氫氧化鋁團(tuán)聚體的收縮比例小，這樣最終得到的內(nèi)層是多孔狀的氧化鋁團(tuán)聚體，外層形成網(wǎng)狀氧化鋁包裹，整體構(gòu)成具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿氧化鋁；這種特定的具有包覆結(jié)構(gòu)的海綿結(jié)構(gòu)，能夠極大地提高氧化鋁的抗熱震性能和高溫韌性。
本發(fā)明海綿氧化鋁具有特定包覆形式的海綿結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的抗熱震性能和高溫韌性，可直接應(yīng)用于各種耐火或陶瓷制品中來(lái)提高制品的抗熱震性能和高溫韌性，同時(shí)沒有其它低溫物相或玻璃相的產(chǎn)生而降低制品的高溫性能，在定形制品中也不會(huì)因產(chǎn)生第二相而影響制品的尺寸精度。
本發(fā)明海綿氧化鋁作為原料用于制備耐火材料或陶瓷制品時(shí)，所得制品在高溫使用時(shí)，溫度變化過程中制品其它物料顆粒因膨脹會(huì)擠壓海綿氧化鋁，而海綿氧化鋁因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)能提供空間，同時(shí)吸收熱量僻免因熱應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋，在溫度降低過程中重新釋放能量并恢復(fù)這種結(jié)構(gòu)。
盡管已用具體實(shí)施例來(lái)說明和描述了本發(fā)明，然而應(yīng)意識(shí)到，以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍；因此，這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些替換和修改。