磷酸鋁是不定形耐火材料中應(yīng)用較為廣泛的一種磷酸鹽結(jié)合劑。磷酸鋁是由氫氧化鋁與正磷酸反應(yīng)而制得的，反應(yīng)時由于中和程度不同分別有磷酸二氫鋁，磷酸氫鋁和正磷酸鋁等三種不同產(chǎn)物，其反應(yīng)式如下：
三種產(chǎn)物的混合物在水中的溶解度情況。其中磷酸二氫鋁溶解度最大，具有正常的膠凝性質(zhì)，實踐中都希望磷酸鋁溶液有較多的磷酸二氫鋁。在磷酸二氫鋁的情況下，AL2O3/P2O5之比為0.33，實際上以此比例混合反應(yīng)后并不是純的磷酸二氫鋁，而是存在AL2O3/P2O5比為0.3 和 0.35的兩種混合物，當(dāng)AL2O3/P2O5＜0.33時，溶液中存在的化合物為［H3PO4+AL（H2PO4）3］當(dāng)AL2O3/P2O5＞0.33時，溶液中存在的化合物為 其中除AL（H2PO4）外，絡(luò)合物為沉淀，也是磷酸二氫鋁變濁的原因。
磷酸二氫鋁干粉在水中同樣有很好的溶解度，因此用干粉磷酸二氫鋁作不定形耐火材料結(jié)合劑在許多情況下都是較為方便的。這種粉末是將磷酸二氫鋁溶液在常溫下真空蒸發(fā)，然后在空氣中在95℃左右蒸發(fā)制得，工業(yè)上則用噴霧干燥器制取。
磷酸二氫鋁的水溶液為無色透明液體，PH2.0~3.0；50%濃度的磷酸二氫鋁溶液PH=2.0比重1.47~1.48，熔點22℃。如果磷酸二氫鋁濃度太低（如水：磷酸二氫鋁=20:1時），溶液變得不穩(wěn)定，發(fā)生分解反應(yīng)。
磷酸二氫鋁的主要成分為AL（H2PO4）3，它在常溫下溶于水，與耐火材料混合后只要不存在促凝劑，這種混合料即可在長時間內(nèi)保持可塑性，做成的制品一般不硬化，加入3.8%的磷酸二氫鋁施工性能隨時間變化。我們看到，即使長時間放置其流動性也是較高的。這樣做成的試樣不加熱是沒有強(qiáng)度的，將材料成型后存放在模內(nèi)，從外邊單面烘烤強(qiáng)度變化也不大，只在有60~90℃下試佯和模具放入干燥箱中，全面干燥時，強(qiáng)度才會隨時間而增加，當(dāng)成型后的制品加熱到一定溫度后，磷酸二氫鋁即變成焦磷酸二氫鋁和偏磷酸鋁，并隨之發(fā)生聚合反應(yīng)。
在400~500℃以上的溫度下形成的偏磷酸鋁聚合物AL（PO3）3，隨著聚合程度的提高，使得不定形耐火材料形成較強(qiáng)的粘結(jié)，獲得強(qiáng)度，偏磷酸鋁發(fā)生聚合的同時也分解出部分P2O5而形成具有空間結(jié)構(gòu)的ALPO4。分解出來的P2O5還與耐火材料中的AL2O3反應(yīng)形成ALPO4，這種ALPO4的生成同樣有利于不定形耐火材料強(qiáng)度的提高。磷酸二氫鋁的加熱變化過程
