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氧化铝空心球制造工艺和工艺流程

氧化铝空心球形成,是一个氧化铝高温熔液经喷吹后的快速冷却的体积收缩变化过程。空心球的形成过程是氧化铝熔液在高压空气喷吹下,这个过程是氧化铝熔液在高压空气的喷吹作用下,被吹散成无数小液滴,在10~30秒内完成。成球过程实际上是一个快速的冷却、收缩过程。氧化铝的熔点为2050℃,适于吹球的温度应高于熔点200~300℃,也就是需加热到2200~2300℃。这些小液滴在空中,以拋物线的路线落下。在这个运动过程中,小液滴在表面张力和离心力的作用下,首先形成一个小圆球。当小圆球受到骤冷,表面瞬时产生固化,而球体内部仍处于液体状态,在离心力作用下,同时熔液又产生很大的体积收缩,使熔液很快地、很均匀地凝固在空心球外壳上,从而完成了空心球的整个成球过程。

吹制氧化铝空心球分3个阶段:

  1. 是熔化阶段,提高温度、降低熔液黏度;
  2. 是吹球阶段;
  3. 是冷却固化阶段。

冷却过程中空心球内部收缩,是来自氧化铝在加热过程中的体积膨胀。氧化铝虽然在加热到1800℃时只有1.6%~1.8%的线膨胀,但当氧化物加热到熔点温度时,当物质由固相转变为液相时,髙温液体状态的氧化铝有更大的热膨胀率。高温液体的线膨胀系数一般是固体状态的3倍。高温液体的内部含有一定的气体分压,这种分压加速高温液体的膨胀,会产生20%~40%的体积膨胀。这种体积膨胀是与分子的化学键有关。当分子中的化学键如离子键分量越大,熔液的体积与固体的体积差越大,反之共价键分量越大,则体积差越小。氧化铝由固相转变为液相时,摩尔体积约有23.5%的膨胀。所以热胀冷缩是形成氧化铝空心球的根本原因。

如果熔液的温度低、黏度大,就容易吹成厚壁球或蜂窝状空心球。

氧化铝空心球制造工艺和工艺流程第1张

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