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(qiáng)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?zé)峁ぴO(shè)備的熱量損失較大，能耗較高,。因此,，實(shí)現(xiàn)澆注料輕量化，有必要研發(fā)耐高溫,、低導(dǎo)熱,、高強(qiáng)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(shí)現(xiàn)。骨料是澆注料強(qiáng)度的主要貢獻(xiàn)者,，性能良好的輕質(zhì)骨料才能制備出高強(qiáng)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(qiáng)度,、低熱導(dǎo)率的莫來石澆注料,。在基質(zhì)部分，同樣可以進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì),，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(dāng)添加量為漿料總體積的50％時(shí),，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(diǎn),，常被作為骨料制備多孔陶瓷,，但其同時(shí)也是一種新型的無機(jī)造孔劑。在莫來石澆注料中加入30%氧化鋁空心球時(shí),，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(shí)對基質(zhì)和骨料進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì),，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?zé)峁ぴO(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(xì)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(qiáng)度,。從圖中可以看出，試樣的常溫強(qiáng)度隨氧化鋁空心球加入量的增加而降低。同時(shí),，隨著熱處理溫度升高,，試樣的常溫強(qiáng)度逐漸增大。當(dāng)氧化鋁空心球加入量為9%時(shí),1400℃熱處理后試樣的常溫抗折強(qiáng)度和常溫耐壓強(qiáng)度分別為11.9和47.1MPa.110 ℃烘干后試樣的強(qiáng)度主要由莫來石骨料的本征強(qiáng)度提供,。但基質(zhì)與細(xì)粉的結(jié)合強(qiáng)度并不高,，故此時(shí)常溫耐壓強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(kuò)展，故其強(qiáng)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(dāng)氧化鋁空心球加入量為9%時(shí),，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,。