红柱石制品具有体积稳定、荷重软化开始温度高、抗蠕变性好、抗热震性好、抗CO性好、热导率低等性能，可广泛应用于玻璃、陶瓷、炼铝和炼钢等高温行业。生产红柱石砖时，不同的结合剂对制品的性能具有很大的影响，在研究红柱石制品过程中关于不同添加剂对莫来石化的影响研究很多，但是通过改变结合剂的组成和类型使耐火砖的性能最佳化的研究还没有开展。伊朗的研究人员研究了结合剂对红柱石耐火砖性能的影响。
    试样制备方法：先将含有1~3、0~1 mm粒度的红柱石粗颗粒料充分搅拌，然后加水；将粒度小于160 μm的煅烧氧化铝和红柱石充分搅拌后与润湿后的粗颗粒料混合，然后在混合料中再加入黏土后混合。制备试样R5L时，在所加水中溶解有木质素磺酸钙；制备R5B试样时，先将黏土和膨润土充分混合后再加入。成型后的试样经110℃ 24 h干燥，然后分别经1 000、1 200和1 450℃ 5 h烧成处理。测定其气孔率、体积密度和常温耐压强度，并进行X射线衍射分析。试验所用的试样配方见表1。
表1不同红柱石砖试样的配方（w）/%
原料 R20 E20 R15 E15 R10 E10 R5 R5L R5B
红柱石 75 75 80 80 85 85 90 90 90
煅烧氧化铝 5 5 5 5 5 5 5 5 5
RR40黏土 20 - 15 - 10 - 5 5 5
Esteghlal黏土 - 20 - 15 - 10 - - -
膨润土（外加） - - - - - - - - 2.5
木质素磺酸钙（外加） - - - - - - - 0.5 -
水（外加） 4 4 4 4 4 4 4 4 4
    试验结果发现，随着试样烧成温度的提高，试样的气孔率下降。其原因可能是大量的玻璃相流入到气孔内。使用RR40黏土的试样的气孔率低于使用Esteghlal黏土的试样，其原因是RR40黏土的粒度较细。在使用两种黏土的试样中，随着黏土用量的减少，气孔率呈增大趋势，其原因是玻璃相减少了。试样R5B和R5L、R5相比气孔率较低，可能是随着膨润土中玻璃相的增加，引起玻璃相的流动，填充了气孔的原因。试样R5L与不含添加剂的试样相比玻璃相流动性好，也可能是木质素磺酸钙引起的。
    在所有试样中，随着烧成温度的提高，其强度也提高，试样的莫来石化程度也提高，这使得试样中的结合力增强。另一方面，随着烧成温度的提高，玻璃相数量增加，这也促进了强度的提高。强度随着黏土含量的减少而下降。这是黏土影响莫来石化过程以及对由黏土生成的玻璃相作用的结果。
    试验所用的两种黏土试样的强度不同，Esteghlal黏土中杂质含量较高，使得莫来石化程度降低，而RR40黏土颗粒较细，对莫来石化的影响较小，固相扩散较好，因而能提高试样的强度。
    试样R5、R5L和R5B的强度较高，其中R5B试样的强度最高。这说明在使用少量的黏土和膨润土时能表现出较高的莫来石化水平。试样R5和R5L的强度接近，但是试样R5L中的木质素磺酸钙改善其成型性，而且有利于实际生产砖尺寸的控制。岩相分析结果表明，试样中的主要晶相是莫来石相，R5B试样中莫来石相含量多于其他试样。
    对比试验结果认为，使用RR40黏土的试样的性能好于使用Esteghlal黏土的试样，随着黏土含量的减少，试样的常温耐压强度下降，试样中莫来石数量增加后，可以预测其高温性能会得到改善。粒度组成和较细的颗粒可改善试样的性能。使用木质素磺酸钙能改善制品的成型性能。膨润土能使试样的强度提高，莫来石相数量增加，也可能改善试样的高温性能。
（编译自俄刊《耐火材料与工程陶瓷》2009，№11/12）