作为MgO-CaO陶瓷的主要成分CaO、MgO都具有较高的热膨胀系数，因而导致MgO-CaO陶瓷的抗热震性能较差。当在急冷急热的条件下使用时，由于材料表面和内部的温度差而产生应力，容易导致材料的组织产生劣化或破坏，进而造成剥落损伤。要使MgO-CaO陶瓷材料得到进一步的推广和使用，其抗热震性差已成亟待解决的问题。武汉理工大学的研究人员运用应力设计及热膨胀失配的原理，采用正交配方讨论了颗粒配比、气孔率等因素对MgO-CaO陶瓷试样抗热震性能的影响及其作用机理，并得到最优化的试验方案。
    试验原料：工业级氧化镁（纯度≥90％）、轻烧白云石（纯度≥95％，粒度为80～110μm）。
    试验以工业级氧化镁、轻烧白云石为主要原料，添加外加剂促进烧结，成型后于1 370 ℃保温2 h烧结，制备试样（32 mm×7 mm×7 mm）。MgO-CaO陶瓷抗热震性能的测定采用水冷法，直至试样剥落超过1/3为止，并测定热震3次、6次后试样的抗折强度损失率。试验着重讨论了粗颗粒的临界粒径、颗粒含量/熟料细粉含量、粗颗粒含量/中间颗粒含量（按质百分比计算）等因素对MgO-CaO陶瓷抗热震性的影响。试验采用正交设计，其水平因素如表1所示。
表1   水平因素表
水平 临界粒径/mm 颗粒含量/熟料细粉含量 粗颗粒含量/中间颗粒含量
1 1.7 30∶70 1.5
2 2.5 45∶55 2.0
3 3.3 60∶40 2.5
研究结果：(1)适当的颗粒配比能有效地提高MgO-CaO陶瓷抗热震性能；在临界粒径、颗粒含量/熟料细粉含量、粗颗粒含量/中间颗粒含量三个因素中，颗粒含量/熟料细粉含量对试样的抗热震性能影响最大，其次为临界粒径及粗颗粒含量/中间颗粒含量。从正交试验结果来看，当粗颗粒的临界粒径为2.5 mm、粗颗粒含量为32.2%、中间颗粒含量为12.8%、熟料细粉为55.0%时，试样的抗热震性最好，抗热震循环次数从6次提高到13次。因此，改善MgO-CaO陶瓷抗热震性的最佳配方为：颗粒的临界粒径2.5 mm、颗粒含量/熟料细粉含量=45:55、粗颗粒含量/中间颗粒含量=2.5。(2)试样的显气孔率与体积密度呈相反的变化趋势；抗热震性能随气孔率的增加呈先增大后减小的趋势；试样显气孔率增大的同时其水化率也增加。
（摘编自《陶瓷学报》2010，№2）