莫來石澆注料具有荷重軟化溫度高，抗熱震性好,，抗侵蝕能力強等優(yōu)良的性能，在工業(yè)爐內(nèi)襯,、鋼包包蓋,、中間包內(nèi)襯等方面被廣泛使用。但致密的骨料和基質(zhì)導(dǎo)致澆注料的熱導(dǎo)率高,，使得高溫熱工設(shè)備的熱量損失較大,，能耗較高。因此,，實現(xiàn)澆注料輕量化，有必要研發(fā)耐高溫,、低導(dǎo)熱,、高強度和良好抗熱震性的耐火澆注料。

澆注料輕量化可通過輕質(zhì)骨料或輕量化基質(zhì)來實現(xiàn),。骨料是澆注料強度的主要貢獻者,，性能良好的輕質(zhì)骨料才能制備出高強低導(dǎo)熱的澆注料。以多孔隙的莫來石質(zhì)微球,、α-AL2O3和 SiO2微粉為主要原料,，硅溶膠為結(jié)合劑，在試樣中生成了大量晶須,，從而制備了高強度,、低熱導(dǎo)率的莫來石澆注料。在基質(zhì)部分,，同樣可以進行輕量化設(shè)計,，即在基質(zhì)中加入造孔劑。 在剛玉－莫來石澆注料中添加了聚苯乙烯泡沫球,，當添加量為漿料總體積的50％時,，澆注料的氣孔率為61％，熱導(dǎo)率低至0.22w/（m·K）-1,。氧化鋁空心球因其耐火度高和熱導(dǎo)率低等優(yōu)點,，常被作為骨料制備多孔陶瓷，但其同時也是一種新型的無機造孔劑,。在莫來石澆注料中加入30%氧化鋁空心球時,，澆注料的體積密度降低至1.96g/cm-³，熱導(dǎo)率為0.89w/（m·K）-1

綜上所述,，同時對基質(zhì)和骨料進行輕量化設(shè)計,，可以在保持良好力學(xué)性能的基礎(chǔ)上得到熱導(dǎo)率更低的澆注料，從而減少高溫熱工設(shè)備的能耗,。因此,，以5~3、3~1和1~0.086mm的微孔莫來石骨料,，≤0.045mm的莫來石細粉,，二氧化硅微粉，氧化鋁微粉,，2~1mm的氧化鋁空心球造孔劑,，CA71水泥結(jié)合劑及三聚磷酸鈉。為主要原料,，來制備輕質(zhì)莫來石澆注料,。

圖1示出了不同溫度熱處理后試樣的常溫強度。從圖中可以看出,，試樣的常溫強度隨氧化鋁空心球加入量的增加而降低,。同時，隨著熱處理溫度升高,，試樣的常溫強度逐漸增大,。當氧化鋁空心球加入量為9%時,1400℃熱處理后試樣的常溫抗折強度和常溫耐壓強度分別為11.9和47.1MPa.110 ℃烘干后試樣的強度主要由莫來石骨料的本征強度提供。但基質(zhì)與細粉的結(jié)合強度并不高,，故此時常溫耐壓強度較低,。經(jīng)1400℃高溫處理后，骨料和微粉間燒結(jié)作用使得澆注料中的顆粒之間結(jié)合更加緊密,，且氧化鋁微粉和二氧化硅微粉反應(yīng)生成莫來石,，提高澆注料強度然而，由于氧化鋁空心球取代了部分骨料,，增加試樣的氣孔率,，導(dǎo)致力學(xué)強度下降。 但氧化鋁空心球提高了莫來石的生成量,，且氧化鋁空心球的多孔結(jié)構(gòu)能夠阻礙裂紋擴展,，故其強度下降較少。

隨著氧化鋁空心球加入量的增加,，試樣的熱導(dǎo)率降低。當氧化鋁空心球加入量為9%時,，試樣在1000℃ 下熱導(dǎo)率降低至0.38w/（m·K）-1這是由于氧化鋁空心球的多孔結(jié)構(gòu),使得試樣氣孔率增加,從而降低熱導(dǎo)率,。而微孔莫來石本身也有很多氣孔，也能夠降低試樣的熱導(dǎo)率,。