与中性和碱性材料相比，由于石英砂的价格低，以硼酸为烧结剂的酸性石英干式捣打炉料目前应用广泛，但由于硼酸的强烈助熔作用，导致炉衬的使用寿命短、熔炼成本高。河南科技大学的研究人员以氧化铝微粉为主要烧结剂，硼酸为助烧剂，利用氧化铝微粉和二氧化硅在高温下生成性能优良的莫来石，使材料达到烧结，避免了单一硼酸作为烧结剂时产生过多液相的危害作用。
    试验以石英砂（w(SiO2)=99.34%）为主要原料，α-Al2O3微粉（w(Al2O3)=99.1%）为烧结剂，硼酸为助烧剂。石英砂骨料颗粒临界尺寸为3 mm，采用三级颗粒级配：粗颗粒（3～2 mm）:中颗粒（1～0 mm）:细粉（＜0.074 mm）=35:25:40进行配比，具体配方如表1所示。把混合均匀的干式料分批次加入到φ50 mm×50 mm模具中成形，每次加入厚度大约20 mm，逐层加料捣打。试样成形后，室温养护24 h后脱模，然后在110 ℃烘干24 h，1 550 ℃ 4 h烧成后根据相关标准测试试样的体积密度、永久线变化率以及耐压强度。
表1 试验配方（w）/%
试样编号 石英/mm 硼酸 α-Al2O3微粉
 3～2 1～0 细粉  
1 35 25 39 1 -
2 35 25 38 2 -
3 35 25 37 3 -
4 35 25 36 4 -
5 35 25 35 5 -
11 35 25 37 1 1
12 35 25 36 1 2
13 35 25 35 1 3
14 35 25 34 1 4
15 35 25 33 1 5
16 35 25 32 1 6
    研究结果表明：（1）硼酸作为烧结剂，当其含量超过3%时，试样出现过烧现象，综合性能不好。硼酸作为助烧剂，主要是为莫来石晶相的生成创造条件，加入量为1%较合适；（2）以α-Al2O3微粉为烧结剂，固定助烧剂硼酸加入量为1%，试样综合性能好于只加硼酸烧结剂的试样，α-Al2O3微粉的最佳加入量为4%～5%。
（摘编自《冶金能源》2010，№3）