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周宁生
河南科技大学高温材料研究院
在耐火材料界，“煅烧氧化铝”、“活性氧化铝”可谓是热词，概因二者已成为耐火材料用重要的人工合成原料，尤在一些高性能的不定形耐火材料中。然而，二者的区别和术语是否恰当，则存在模糊性。
首先，有必要明确何谓耐火材料用的煅烧氧化铝(Calcined alumina)。它是将氢氧化铝或工业氧化铝在一定的温度下煅烧，使其部分或几乎全部转化为α-Al2O3而得到的产物。煅烧是指在一定的温度下加热，使物料发生分解反应，失去结晶水或挥发组分。广义而言活性氧化铝干燥剂，只要将氢氧化铝加热脱去结晶水，得到的哪怕是热力学最稳定态α-Al2O3之前的过渡态氧化铝如γ-Al2O3、θ- Al2O3等，都属煅烧氧化铝，亦即俗称的工业氧化铝或商品氧化铝。
“活性氧化铝”之谓有两种含义。在非耐火材料行业如干燥剂、吸附剂、催化剂等所用的氧化铝，通常专称为“活性氧化铝（Activated alumina）”。这是一类多孔性、高分散度的固体材料，有很大的比表面积，其微孔表面具备催化作用所要求的诸如吸附性、表面活性、优良的热稳定性等特性，故被广泛用作化学反应的催化剂和催化剂载体。这类活性氧化铝生产原料通常有两类。一类是由三水铝石或拜耳石加热脱水后得到的γ-Al2O3。另一类是由铝酸盐或铝盐或二者同时生产的拟薄水铝石。显然，这类活性氧化铝不宜于耐火材料。耐火材料用的所谓活性氧化铝则须满足：1）是以α-Al2O3为主晶相的煅烧氧化铝；2）有可小至亚微米级的原晶尺寸；3）具有有利于达到紧密推积的晶粒形态和粒度分布。这个称谓是由安迈公司（Almatis）最早提出的，其英文为Reactive alumina, 特点是可实现在亚微米范围内控制粒度分布，有更好的烧结性。其活性的表征是用烧结性，即将氧化铝超细粉压片，在规定的温度下如1540ºC烧结一段时间，所得氧化铝烧结体的体积密度越接近α-Al2O3的理论密度，则谓活性越高。日本干脆称活性氧化铝为“易烧结氧化铝”。可见，所谓活性氧化铝，不过是一类特定的煅烧氧化铝，较之市面上原有的原晶尺度更小从而更易烧结而已。
显然活性氧化铝干燥剂，耐火材料用煅烧氧化铝的原晶尺寸愈小，比表面值愈高，其烧结活性愈高。经充分研磨打散团聚后，可用中位径来表征其原晶尺寸。如安迈公司牌号为CT3000SG、RG4000和CL370活性氧化铝的中位径D50的典型值分别为0.5μm，0.6μm和2.5μm。而常规煅烧氧化铝的D50的典型值多在3μm以上。
所谓“活性”，是个相对概念，目前并无公认的可称“活性”的粒径上限规定，多是从定性或半定量的角度来把握的。烧结性取决于比表面积，中位径，粒形和粒度分布等多种因素，不宜仅从粒径来评判。谈及α-Al2O3微粉，业界似乎已习惯于将煅烧氧化铝之谓理解为非活性氧化铝，暗示是在更高的温度下煅烧，原晶尺寸较大。笔者认为，用“煅烧氧化铝”这样一个集合名词来特指它自身的一部分，而把它的另一部分用“活性氧化铝”来称谓，是不够严谨和科学的，应多用技术参数来表征氧化铝微粉的活性程度和其他特性。
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