耐火材料技術最明顯的變化趨勢是不斷地采用整體的或不定形耐火材料，如：耐火澆注料，由于在安裝方面它更快捷更便宜，在性能方面接近那些定型耐火材料，因此，現在許多國家耐火澆注料占總生產量的一半多。作為傳統磚替代品的這些整體耐火材料廣泛的應用和不斷增加的需求已經鼓勵生產者和研究者在高溫度的狀態下去探究它們的物理、化學和機械性能。

引入碳化硅以提高在工作條件下合成物的熱機械性能，以鋁礬土為基礎，含SiC澆注料的高溫強度和抗熱震性與這些材料的顯微結構的關系發現澆注料試樣對在1400℃下提高抗折強度具有重大的影響。然而氧化的問題限制了它在耐火澆注料中的存在。目前工作的目的是用適當數量的SiC加強高鋁澆注料，以便達到改善燒結、物理和耐火性能的目的。

2 材料和試驗程序  

分級的焙燒過的鋁礬土(粗顆粒65％，2.36—0.6mm；中顆粒10％，0.60—0.25mm；細粉25％，<0.25mm)被用來做最初的骨料。90％的分級骨料和10％的高鋁水泥(拉法基CA-80) 一起被用來制備澆注料。耐火澆注料配料的其它成份采用2％、4％、6％和8％的水泥和SiC一起來配制。最初材料的化學成份在表1中給出。配制的 澆注料試樣被稱為C0、C2、C4、C6和C8，分別表示含有0、2％、4％、6％和8％的SiC的澆注料。澆注料配方的份在表2中給出。 

3 討論

3.1 配制澆注料的成份

燒結耐火澆注料試樣的礦物成份采用x射線衍射進行探究，如圖1所示。從此圖中能看見檢測的澆注料試樣(無SiC)主要由a-剛玉和一些線性CA和CA2礦物組成，由于Co到C8,看見剛玉強度的減少CA和CA2的相，能夠檢測出有新線特征的SiC和莫來石，這在含有8%SiC的C8澆注料試樣中變得更加明顯。這意味著在1550℃燒結后，部分SiC被氧化并且一些擺動的二氧化硅與來自基質細的氧化鋁進行反應，當SiC的其它部分抵制氧化時導致了莫來石的形成。對此能夠解釋如下：當燒結到1550℃時，SiC的一些含量是被氧化成擺動的SiO2，然后就保留在SiC顆粒的周圍形成了一個保護層，提供保護防止更進一步的氧化。

3.2機械強度

在室溫20℃及在1550℃下燒結3h后配制的耐火澆注料試樣的常溫耐壓強度。可知通過消耗用于常溫粘結的高鋁水泥，在室溫下常溫耐壓強度隨著SiC含量的增加而降低。另一方面，與相對應的未燒結的試樣相比，燒結的試樣顯示提高了常溫耐壓強度。這當然是對對于含SiC的燒結澆注料，弱液體粘合劑和新的強力陶瓷粘合劑破損的結果。當SiO2被釋放時，一部分SiC被氧化，一些SiO2與基質中細的氧化鋁進行反應，導致了莫來石的形成，它的特點用高的物理性能進行描述，它的整體澆注料試樣的強度有關。SiO2的其它含量在SiC周圍形成了一個層以便提供保護而抵制氧化。為了降低氧化的速度，這個層只在＞1250℃的溫度下進行燒結.未被氧化的SiC含量的增加和所形成的的莫來石表明，隨著SiC含量的增加，燒結試樣強度明顯的提高了。

3.3燒結澆注料的顯微結構

耐火材料系統顯微結構，不管是磚還是整體材料，均由大的、分散的骨料和細顆粒所組成，并與結合劑或基質相組合在一起。在1550℃經3h燒結的耐火澆注料基質和骨料顯示在結合劑結合的幾個地方基質均勻，在此處有成團的顆粒和未被分開的片晶。由于SiC的氧化，二氧化硅固態含量通過與微粉鋁反應，導致了早期的莫來石化，并且由于氣孔顆粒邊界的斷開，偶爾出現大顆粒的生長。能夠清楚地看到氣孔的減少，得到致密和壓實的顯微結構。這是由于莫來石一SiC涂覆了一薄層SiO2或液相的結果。除了游離的SiO2，在鋁礬土中一些雜質的存在導致液相的形成，從而產生壓實的顯微結構。

3.4耐火性能

在1000℃加熱并且在水中冷卻循環30次后耐壓強度降低了。當在試樣中SiC含量增加時保持強度提高。含有8%SiC的耐火澆注料試樣保持它們的原始強度在83%左右。當SiC含量減少時整個數值就減少，含有6%SiC的試樣保持在60%同時不含SiC的澆注料試樣僅僅保持其原始強度的25%。這些結果當然與燒結澆注料試樣的成份有關。在基質中SiC的存在導致了燒結后SiC-莫來石系統的形成。添加SiC的鋁礬土澆注料抗熱震性的提高可能是更高的熱傳導、更低的熱膨脹、SiC更高的強度及莫來石強化基質存在的結果。

4 結論

對于高鋁澆注料，SiC不同含量的增加，以高鋁水泥為代價，SiC占8％，相反影響半成品的強度，但是顯著提高了燒結、物理和耐火性能，其結果是燒結后形成了SiC一莫來石系統。含有6％SiC的澆注料試樣顯示在1550℃燒結后在可接受的半成品強度和已改善的燒結、物理和耐火性能之間獲得了最好的平衡方法。