隨著高鋁磚A1203含量的增加，莫來石和剛玉成分的數量也增加了，玻璃也相應減少了，高鋁耐火磚的耐火性和密度也增加了。當高鋁磚A1203含量小于71時．8％隨著A1203含量的增加，高鋁耐火磚中高溫穩定晶相是莫來石。A1203含量為71．8％以上高鋁耐火磚，高溫穩定晶相為莫來石和剛玉，71．8％含量增加，剛玉含量增加，莫來石減少，鋁耐火磚的高溫性能相應提高。
 

 

A1203含量大于48％硅酸鋁耐火磚統稱為高鋁磚。A1203含量分為三個等級:I等(A1203>75％)；Ⅱ等(A1203為60％～75％)；Ⅲ等(A1203為48％～60％)。可分為低莫來石(包括硅線石)和莫來石(A1203為48％～71．8％)，莫來石-剛玉和剛玉-莫來石(A1203為71．8％一95％)，剛玉(A1203)％～100％)等耐火磚。

高鋁磚的燒結溫度取決于土礦原料的燒結性。采用礬土礦熟料(體積密度)≥2．80g／cm3)原料組織結構均勻，雜質含量高，容易燒結坯體，但燒成溫度范圍窄，容易造成過燒或過燒。使用Ⅱ分明土熟料餅(體積密度)≥2．55g／cm3)由于二次莫來石化引起的膨脹和松散效應，坯體不易燒結，燒成溫度略高。使用Ⅲ明礬土熟料(體積密度)≥2．45g／cm3)組織致密，A1203含量低，燒成溫度低，一般略高于熟料粘土磚燒成溫度30～50℃。氧化焰中燃燒高鋁耐火磚。

 

由于高鋁耐火磚的荷載軟化溫度是一個重要的性質。實驗結果表明，它隨著高鋁耐火磚中A1203含量的變化而變化：當A1203含量低于莫來石理論組成時，高鋁耐火磚的平衡相為莫來石玻璃相。隨著A1203含量的增加，莫來石含量增加，荷載軟化溫度也相應增加。

高鋁耐火磚的耐熱震性比粘土磚差，850℃水冷循環3～五次。主要原因是剛玉的熱膨脹性高于莫來石，無晶形轉化。而I等，Ⅱ等高鋁磚耐熱振性比Ⅲ等高鋁耐火磚差。

在生產中，通常采用調整泥漿顆粒組成的方法，以提高高鋁耐火磚的顆粒結構特性，從而提高其耐熱性和沖擊性。近年來，在高鋁耐火磚的成分中添加了一定數量的合成堇青石，制造了高耐熱性和沖擊性的高鋁耐火磚，取得了明顯的效果。

隨著A1203含量的增加，高鋁磚的耐渣性也有所提高。降低雜質含量，有利于提高耐腐蝕性。

高鋁耐火磚與粘土磚的區別在于高鋁耐火磚使用性能好，使用壽命比粘土磚長，已成為建材行業廣泛使用的耐火磚之一。

 

高鋁磚的蠕變斷裂機理

高鋁磚的另一種非線性斷裂是在高溫下變形時遇到的蠕變損傷。在這些條件下，純耐火氧化物材料的變形主要來自晶體邊界滑動。對于小變形，晶體邊界滑動速度比例為剪應力；對于較大的變形，由于晶體邊界不均勻，其幾何不集成會導致相鄰晶粒之間的咬合。當晶體邊界遷移以調整這種不規則時，晶體邊界的滑動速率就會降低。因此，在晶體邊界區域形成高張應力，導致裂紋和氣孔成核。當拉伸繼續時，小氣孔就會擴大。在多晶材料中，這個過程是一個體積擴散過程。在粘性晶體邊界的材料中，氣孔生長的機制可能是晶體邊界的粘性流動。

氣孔變大的后果是橫截面固相面積減小，單位面積應力加大，然后斷裂直至損壞。粒狀結構多孔高鋁磚在高溫使用中的蠕變斷裂形式是取自平爐頂部使用的鎂鋁磚在過熱條件下使用后殘余磚拋光照片的實際例子。圖中顯示，在自身重量的作用下，氣孔從冷端逐漸增大，在繼續承受自身重量的作用時，與工作面幾乎平行的裂縫（斷裂）。

含有高液相鋁磚的蠕變斷裂通常是由于擴散的結果。因此，高鋁磚的蠕變斷裂現象會隨溫度而變化，蠕變速度會隨溫度而變化。當曲線傾斜度大于1500℃時，表明溫度液相開始急劇形成的事實。由于蠕變斷裂是擴散的結果，因此無法測量確切的蠕變強度，但隨著應力和溫度的增加，斷裂所需的時間將縮短。這種情況表明，實驗數據有效的方法是蠕變-斷裂曲線。如果在斷裂前繪制對數對作用應力，則可以在高鋁磚蠕變-斷裂過程范圍內正確表示數據。過熱導致鎂鋁磚高溫蠕變斷裂路徑的實際例子。

 

如何保護使用中的高鋁磚？

冶金等工業部門的熱工設備，只有連續自動控制高鋁磚襯里的狀態和高鋁磚的系統保護，才能使設備可靠運行。

高鋁磚系統保護措施的起初是在使用過程中經常測量襯里的厚度。

我們已經知道有幾種方法可以找到高鋁磚的損壞速度，如肉眼、原子、襯里溫度等?，F在研究了激光干擾分析，可以確定高鋁磚襯里的殘余厚度，精度小于1mm。

內襯不同區域高鋁磚的損壞速度經常不斷測量，砌體用坯的厚度可以相同。

高鋁磚的保護有幾個方面：

(1)冷卻砌體的高鋁磚，直到用水的護板完全取代內襯；

(2)用噴補、涂抹、粘附等方法恢復損壞層的高鋁磚；

(3)降低侵蝕性；

(4)高鋁磚內襯，規定使用溫度和氣統的標準額；

(5)改進砌體構件和砌體結構的目的是降低熱機械應力。