一、原料准备与预处理（基础核心环节）
目的是保证原料纯度、均匀度，为后续成型和烧结打基础，是决定产品硬度、耐腐蚀性能的关键第一步。
原料选型：
配料计量：根据产品类型（中铝 / 高铝 / 超高铝）精准配比原料，例如超高铝瓷球的 α-Al₂O₃含量需≥99%，中铝瓷球仅需 60%-80%，配料误差需控制在 ±1% 以内，避免影响产品性能一致性。
球磨与细化：将配比好的原料放入球磨机（常用氧化铝衬板 + 氧化铝研磨球，防止杂质污染），加入适量去离子水，进行湿法球磨。球磨时间通常为 8-24 小时，目标是将原料颗粒度细化至 D50≤2μm（超高铝瓷球需 D50≤1μm），确保颗粒均匀接触，后续烧结时能形成致密结构。
提纯处理：
料浆浓缩：将提纯后的料浆送入压滤机或喷雾干燥机，去除多余水分，得到含水率 18%-25% 的可塑性泥料（或含水率≤5% 的干燥粉料，用于干法成型）。
二、成型工艺（决定球体圆度、尺寸精度）
根据产品规格、产量需求选择不同成型方式，核心是保证球体圆整、无裂纹、尺寸均匀。
主要成型方式：
滚压成型（主流工艺，适用于 3-50mm 规格）：将可塑性泥料放入滚球机（或圆盘造粒机），通过设备旋转带动泥料滚动，逐渐形成球状。滚压过程中需控制转速（20-50r/min）和泥料湿度，避免球体变形或产生气泡，成型后球体圆度误差≤±0.2mm。
干法压制成型（适用于大尺寸球，如 50-100mm）：将干燥粉料加入模具，通过液压机（压力≥100MPa）压制成球状坯体。需在粉料中加入少量润滑剂（如硬脂酸锌），防止粘模，同时保证坯体密度均匀（避免烧结后开裂）。
等静压成型（高端产品选用）：将粉料装入弹性模具，放入等静压机中，通过高压液体（压力≥200MPa）均匀施压，使坯体各向密度一致，成型后球体尺寸精度更高（误差≤±0.1mm），内部无应力，适合超高铝瓷球等高性能产品。
坯体修整：成型后的湿坯 / 干坯需人工或机械去除表面毛刺、裂纹，对尺寸偏差较大的坯体进行打磨修正，确保后续烧结后尺寸达标。
三、干燥工艺（去除坯体水分，防止烧结开裂）
成型后的坯体含有水分，直接烧结会因水分快速蒸发导致开裂、变形，需分阶段缓慢干燥：
常温干燥（预干燥）：将坯体放入干燥室，在 25-35℃、湿度 50%-60% 的环境下放置 12-24 小时，让表面水分自然蒸发，避免表面干燥过快、内部水分无法排出而产生裂纹。
高温干燥（深度干燥）：将预干燥后的坯体送入干燥窑，逐步升温至 80-120℃，保温 4-8 小时，将坯体含水率降至≤1%。升温速率需控制在 5-10℃/h，防止温度骤升导致坯体收缩不均。
四、烧结工艺（核心环节，决定产品强度、硬度）
通过高温烧结使坯体中颗粒发生熔融、扩散、结晶，形成致密的陶瓷结构，是赋予氧化铝填料球高硬度、耐高温性能的关键。
烧结设备：常用隧道窑、推板窑（连续生产）或梭式窑（间歇生产，适用于小批量高端产品），窑内需通入洁净空气或氮气（防止氧化污染）。
烧结曲线（分阶段控制）：
低温排胶阶段（室温 - 600℃）：升温速率 10-15℃/h，去除坯体中粘结剂、润滑剂的有机物，避免有机物快速燃烧产生气泡或裂纹；
中温预热阶段（600-1200℃）：升温速率 15-20℃/h，使坯体中辅助原料（长石、石英）初步熔融，形成液相，为颗粒结合做准备；
高温烧结阶段（1200-1700℃）：根据产品类型控制温度，中铝瓷球 1200-1400℃、高铝瓷球 1400-1600℃、超高铝瓷球 1600-1700℃，保温 2-6 小时（铝含量越高，保温时间越长），让 α-Al₂O₃颗粒充分烧结致密，形成莫氏硬度 9 级的晶体结构；
降温阶段：自然降温或缓慢控温（降温速率≤20℃/h），避免温差过大导致产品开裂，降温至室温后出窑。
五、后处理与检测（保证产品质量达标）
打磨抛光：出窑后的产品需经过打磨机（用氧化铝磨料）去除表面烧结痕迹、毛刺，使球体表面光滑（粗糙度 Ra≤0.8μm），同时修正尺寸精度，确保直径偏差符合客户要求（通常 ±0.3mm 以内）。
分选分级：通过自动化分选设备（如滚筒筛选机、重量分选机），按直径、重量将产品分级，剔除尺寸不合格、破损、裂纹的次品。
质量检测：
外观检测：目测或机器视觉检测，无裂纹、气泡、杂质斑点；
性能检测：检测硬度（莫氏硬度≥8.5 级）、密度（≥3.6g/cm³，超高铝瓷球≥3.9g/cm³）、抗压强度（≥150MPa）、耐腐蚀性（浸泡酸碱溶液后无破损、失重率≤0.5%）；
尺寸检测：用卡尺、激光测径仪检测直径偏差，确保达标。
包装入库：检测合格的产品用防潮包装材料（如珍珠棉、纸箱）包装，按规格分类入库，避免运输过程中碰撞破损。
