以氧化铁粉和α-Al2O3粉为原料，采用埋炭或掺炭烧结法合成铁铝尖晶石时，氧分压难于控制，影响了铁铝尖晶石的合成。有研究表明，MgO在较低温度下可与Fe2O3反应生成MgO•Fe2O3尖晶石。在FeO-MgO-Fe2O3体系中，MgO可与FeO•Fe2O3反应生成MgO•Fe2O3-FeO•Fe2O3尖晶石固溶体和（Mg•Fe）O连续固溶体。固溶体的生成可以活化FeO的晶格，促进烧结。此外，MgO还具有稳定Fe2+的重要作用。因此，北京科技大学的研究人员在合成铁铝尖晶石配料中添加了不同含量的氧化镁粉，研究了添加MgO对铁铝尖晶石合成和烧结的影响。
    试验用原料：氧化铁粉（w（Fe2O3）＞98.5%）、α-Al2O3粉（w（Al2O3）＞99.5%）、石墨粉（w（C）＞99.5%）、氧化镁粉（w（MgO）＞97.3%），上述原料粒度均≤0.045 mm。
    铁铝尖晶石的理论组成为w（FeO）＝41.3％、w（Al2O3）＝58.7％）。为了防止铁质原料富余而残留在合成材料中，配料中α-Al2O3粉的引入量比理论需要量稍多，试验配料组成定为：w（FeO）＝40％，w（Al2O3）＝60％，石墨粉加入量为将Fe2O3还原为FeO的理论需要量的1.05倍，以消耗氮气中夹杂的少量氧气，降低烧成炉内的氧分压。氧化镁粉引入的质量分数分别为0、2％、5％以及8％。
    按上述配方配料，干混后加入结合剂亚硫酸纸浆废液混练均匀，困料6 h，以30 MPa压力成型为φ50 mm×50 mm的试样，于100 ℃干燥24 h，在氮气炉中，分别在1 400、1 450、1 500和1 550 ℃烧成4 h。根据相关标准检测烧后试样的体积密度，并利用XRD和SEM分析试样的相组成和显微结构。
    结果表明，在氮气气氛下，添加氧化镁粉可明显降低铁铝尖晶石的合成温度，并促进铁铝尖晶石的烧结；在1 450 ℃，Fe2O3与α-Al2O3可完全反应生成铁铝尖晶石；氧化镁粉的适宜引入量（质量分数）为5％，过多会生成难被还原的MgFe2O4尖晶石相。
（摘编自《建材耐火技术》2010，№4）