林州天然硅线石-红柱石复合矿由硅线石和红柱石（二者总质量分数占60%~80%，硅线石与红柱石平均含量比约为2.6:1）、石英（质量分数约25%）、云母（质量分数约10%）和微量杂质组成。这种独特的矿物组成使该复合矿具有加热状态下易烧结、莫来石化温度低、烧结致密等特点，是一种具有独特使用性能的“三石”原料。郑州大学高温材料研究所的研究人员，将林州硅线石-红柱石复合粉（以下简称复合粉）应用到高铝砖制品中，重点研究了复合粉对高铝砖的物相组成以及体积密度、显气孔率、荷重软化温度等性能的影响。
    试验以3~1 mm和≤1 mm的山西二级矾土熟料（w(Al2O3)=75.32%）为骨料，≤0.088 mm的一级矾土熟料（w(Al2O3)=84.21%）和≤0.074 mm的软质黏土（w(Al2O3)=36.25%）为细粉，颗粒与细粉的质量比为6:4，外加部分纸浆废液做结合剂，并用≤0.074 mm的天然硅线石-红柱石复合粉（w(Al2O3)=37.65%，w(SiO2)=56.32%）部分替换一级矾土熟料粉。试样的配方见表1。
表1  试样配方（w）/ %
试样   二级矾土   二级矾土  一级矾土  软质黏土  复合粉  纸浆废液
编号   3~1 mm     ≤1 mm    ≤0.088 mm≤0.074 mm≤0.074 mm(外加)
L0 45 15 35 5 0 4
L1 45 15 29 5 6 4
L2 45 15 26 5 9 4
L3 45 15 23 5 12 4
L4 45 15 20 5 15 4
L5 45 15 17 5 18 4
    原料加结合剂混练均匀后，在150 MPa下成型为φ50 mm×50 mm的圆柱试样，经110 ℃烘干后的试样在1 480 ℃下热处理5 h。按国家标准检测烧后试样的体积密度、显气孔率、耐压强度和荷重软化温度，并用XRD分析烧后试样的物相组成。
    研究结果表明：将林州硅线石-红柱石复合粉应用到高铝砖中，尽管导致试样的体积密度下降、显气孔率略有增加，但试样的烧后线收缩明显减小，荷重软化温度最大提高100 ℃，耐压强度提高30%。这主要是由于硅线石-红柱石复合粉在试样中生成大量的原位莫来石，产生的膨胀可以抵消试样的烧成收缩；而且试样的物相组成转变成以莫来石为主晶相，莫来石与刚玉形成相互穿插的结构，从而有利于高温力学性能的改善。
（摘编自《第十二届全国耐火材料青年学术报告会论文集》2010）