金属铝粉的燃烧特点及其燃烧物的热性能显示，纳米铝粉在生产直径≤0.1μm的细小气孔通道的过滤材料方面具有较好的应用前景。电爆炸纳米金属率铝粉在燃烧时会形成氮化铝晶体，这些晶体中大多数是直径为0.1~1.0 μm的针状或长径比≥100的纤维状。实际上，将这种燃烧物添加到任何陶瓷或玻璃陶瓷基质中，然后在高于750 ℃的氧化气氛中烧成，都会发生氮化物的氧化反应，反应生成氮化铝并分解出氮气。氧化反应伴随有少量的体积膨胀，可弥补制品尺寸的收缩。俄罗斯的研究人员研究了使用纳米铝粉和氧化锆、氧化铝、堇青石微粉的混合细粉制备不收缩的致密或多孔陶瓷的可行性。铝粉在空气中的燃烧及其与氧化物、各种矿物在点燃后会自行燃烧，这一工艺不需要复杂的装备，从节约能源的观点来看，具有相当可观的经济效益。
    微气孔抗热震材料可以应用于很多工艺中，如用作多孔母板来凝固放射性废料。通过纳米金属铝粉在空气中燃烧所得的材料中含有氮化铝和氧氮化铝。AlN在空气受热后会氧化，氮化铝会转化成氧化物并分解出气态氮。细分散的或者是无定形的氧化物的形成使其在ZrO2-Al2O3陶瓷材料烧结过程中具有较高的活性。在热处理过程中，烧成灰的混合物有助于材料中气孔的形成，而添加相应的第三种成分时即可实现制备致密陶瓷的反应机理。在混合料中纳米铝粉含量不少于70%时，铝粉能够独立燃烧，在其他情况下必须对高温合成过程进行特殊的点燃。所得产物的形态和相组成取决于原始混合物中不同细度粉料的比例。电子扫描显微镜检测发现，在燃烧物中形成有复杂的含有等轴晶粒氧化物和针状晶体氮化铝的微小聚集体，在含有大量纳米铝粉的试样中观察到长径比为100:0.5的AlN针状晶体。这些纤维晶体由细小的有规律的棱状条构成。X光分析结果发现，在燃烧物中有大量的六边形氮化铝也证实了这一点。从经济学角度来看，研究利用工业生产的铝粉部分替换燃烧混合物中的纳米铝粉的可行性是比较合理的。随着在可燃烧混合物中粗粒度成分含量的增加，纤维晶体会形成较细的丝扣，会缩短，并形成含有等轴晶粒的无序混合物。使用纳米铝粉时会发生最强烈的自蔓延高温合成氮化铝反应。在X光照片中发现有氮化铝、氧氮化铝和氧化铝反射区，也有未燃烧的铝粉，其数量随着粗颗粒添加物的增加而增加。相应地，如果减少原始配料中粗颗粒添加物（ПАП-1）的含量，则AlN、α-Al2O3和Al11O15N的反射强度会有所增强。在所有照片中Al2O3N4的强度绝对值基本上都是稳定的。但是在点燃二步法高温燃烧条件下，通过试验选择原始试样的配料表明，只有在使用ПАП-1添加物时燃烧物中残余金属量最少，此时，产生的六边形氮化铝和氧氮化铝实际上不比纯铝粉燃烧时少。
    此外，电子扫描显微照片还显示，试样中形成了含有氧化物等轴晶粒和氮化铝针状晶体的复杂的微小聚集体。这些由铝燃烧物和硅酸盐矿物构成的混合料在空气中烧结时，一般情况下不会收缩，形成气孔率相当高的多孔结构。其线变化率不超过2%，显气孔率在8％~15%之间。
（编译自俄刊《新型耐火材料》2010，№4）