氧化铝空心球的制备方法有滚球烧失法和熔融喷吹法。滚球法是先用有机树脂或低熔物做成芯丸，放在旋转的圆盘里，再把含有一定水分的潮湿的氧化铝细粉撒在盘中，粘附在芯丸上，形成一个外壳，宛如在药丸外包裹一层糖衣一样。然后把这种球丸放在高温下烧成，其中的芯丸烧失挥发掉，而外壳达到烧结，形成空心球。这种方法的缺点是效率低，球面不光滑，且壁厚及大小不易控制，因此工业生产中采用得不多。
熔融喷吹法制备氧化铝空心球的工艺流程如图1所示。采用工业Al2O3作原料，直接在电弧炉中熔融。电弧炉可用单相或三相式，以三相为好。炉体装有可倾斜装置，出料口装有与其成某一角度的气体喷管。炉子内衬材料用石墨。假设炉膛直径为550mm，炉腾高度为300mm，石墨电极直径150mm，电极圆半径150mm，则熔炼的电压为100V，电流1500~1700A。熔化过程中，氧化铝细粉料是逐渐地、间隙地加入，直到熔体达到足够的量才停止加料。待料子全部熔化，熔体的粘度适当，熔体的温度约2200~2300℃时，就可倾斜炉体，使熔体从出料槽流出，同时开启气压阀，用排气量为10m3/min、压力为0.6~0.8MPa的压缩空气将液流吹散成液滴，液滴在空气中由于熔体粘度和表面张力的作用，在飞行过程中迅速凝固，而形成了壳形的球体，汇集到收集室。以后经拣选、筛分或漂洗，将其中的熔块碎片、和粒径大于5mm或小于0.2mm的大球与小球除去，把5mm至0.2mm的合格的空心球按粒度分级，见表1。
图1 空心球制备工艺流程图
表1 空心球的粒级和物理性能
如果用空心球作骨料，用氧化铝细粉作基料，用硫酸铝、羧甲基纤维素溶液作粘结剂，可制成空心球砖。空心球大小适当搭配。氧化铝细粉是用工业γ-AI2O3经1450℃煅烧、粉碎、净化获得的α-Al2O3，含Al2O3量大于99%,粒度全部小于0.147mm，其中小于5μm者占85%左右。结合剂的加入量为干料的5%的硫酸铝溶液(质量分数为20%)和4%的羧甲基纤维素溶液(质量分数为3%)。混合后的坯料浇灌在木模中，并置于振动台上振动轻压成型，获得球体完整、分布均匀的坯体。坯体经干燥后，可根据不同使用要求而在1500~1800℃的不同温度下烧成。制品的气孔率为50%~70%，耐压强度4~6MPa，热导率3.3~3.8kJ/m·h·℃。1100℃~风冷的热震循环大于15次，是一种既有强度又有良好隔热性的耐火隔热材料。制品的性能随氧化铝细粉的加入量及烧成温度的变化而有较大的变化，大小球配比的改变对制品性能的影响不大。氧化铝空心球砖的性能见表2。
表2氧化铝空心球砖的性能
