剛玉耐火澆注料發(fā)展的趨勢是要求鋁酸鈣水泥含量盡量降低，同時保持較好的生坯強度和高溫力學(xué)性能，其中關(guān)鍵的技術(shù)在于提高顆粒間的堆積密度。通過微粉、亞微粉甚至納米氧化鋁粉體的加入，可有效實現(xiàn)上述目的，其原因有：（1）降低了澆注料中 CaO 含量，減小高溫下生成的低熔相，能顯著提高剛玉澆注料的高溫力學(xué)性能；（2）促進(jìn)中溫下的燒結(jié)，增加澆注料的中溫強度；（3）降低總的加水量，提高剛玉澆注料的致密程度。
綜合性價比，氧化鋁微粉的作用不容忽視，其顆粒形貌、大小、粒度分布和比表面積等都會對剛玉澆注料性能產(chǎn)生較大影響，尤其是粒度分布對填充骨料間孔隙、提高堆積密度起著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)：使用不同粒度分布的復(fù)合微粉能顯著提高堆積密度，減少用水量，對力學(xué)性能如高溫抗折和熱震后強度有利。研究了氧化鋁微粉粒度對澆注料性能的影響，發(fā)現(xiàn)隨著微粉粒度的降低，剛玉澆注料流動性和凝結(jié)時間均呈現(xiàn)增加的趨勢。
更為重要的是，氧化鋁微粉能夠促進(jìn)鋁酸鈣水泥高溫下六鋁酸鈣（CA6）相的生成反應(yīng)，從而對澆注料高溫性能改善的作用明顯。氧化鋁微粉粒度的降低，可使含1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))鋁酸鈣水泥CAC的澆注料的抗折強度提高近一倍以上，且能促進(jìn) CA6相的生成。發(fā)現(xiàn)氧化鋁微粉優(yōu)化和CA6 的原位生成，在剛玉澆注料中可形成陶瓷結(jié)合，顯著改善剛玉澆注料的高溫彈性模量。
基于實驗室球磨制備的氧化鋁微粉，研究其含量對剛玉澆注料物理性能、高溫抗熔體侵蝕等的作用機理，以探討澆注料中微粉的適宜添加量。
一：對加水量的影響
隨著氧化鋁微粉添加量的增加，剛玉細(xì)粉添加量的減少，配料所需的加水量隨之減少、澆 注料的流動值相應(yīng)增大；當(dāng)微粉加入量為10%，加水量為5.86%，流動值為 190 mm；當(dāng)氧 化鋁微粉加入量增大到22%時，加水量減少至 4.64%，流動值也增加至240 mm。原因是相對于剛玉細(xì)粉，氧化鋁微粉能夠更好的填充大、中、小顆粒間的氣孔，排擠出氣孔中的水;微粉含量的增加，在良好分散條件下會明顯提高澆注料的致密化程度，從而降低其加水量。
二：對燒后抗折強度的影響
經(jīng)不同溫度熱處理后產(chǎn)品的常溫抗折強度隨微粉含量的變化二改變。隨著氧化鋁微粉加入量從 10%依次增加至 22%、剛玉細(xì)粉相應(yīng)的從18%減少到 6%時，經(jīng)110、1100 和1600℃熱處理后試樣的常溫抗折強度均有不同程度的增加。當(dāng)溫度為110 ℃時，強度由8.40 MPa 增加至13.56 MPa，增幅為61.4%；當(dāng)溫度升高至1100 ℃時，強度從5.04 MPa 增加至8.03 MPa，增幅為59.3%；當(dāng)熱處理溫度達(dá)到1 600 ℃時，試樣的強度從27.15 MPa 增加至41.77 MPa，增幅為53.9%。
