叶蜡石矿物具有较好的机械加工性、较好的抗化学腐蚀性、碱金属氧化物和染色氧化物含量低等特点，可用来生产陶瓷和耐火材料。俄罗斯的研究人员研究了利用某地的叶蜡石矿为原料，以磷酸为结合剂制备复合耐火材料的工艺。
    试验选择了正磷酸H3PO4和铝铬磷酸盐结合剂。用于工艺研究和理化分析的使样的制备方法：不同粒度的粉料与磷酸（盐）结合剂混合。细粉使用某地的叶蜡石和氧化铝粉，骨料使用经1 200 ℃煅烧并破碎的叶蜡石原料（粒度≤3 mm）。
    研究结果发现，随着磷酸的浓度增加到65%，所有试样的强度都有提高。进一步增加磷酸的浓度，则经过800 ℃热处理试样的强度会下降。而经1 100 ℃以上温度处理后，试样的强度均有所提高。试验发现了铝铬磷酸结合剂结合的含石英叶蜡石复合材料的强度与结合剂密度的关系：如果使用密度大于1.55 g•cm-3的铝铬磷酸盐结合剂，则复合材料可产生较高的强度。因此，在进行工艺研究时要考虑结合剂溶液的密度对试样强度的影响。此外，磷酸盐结合剂的含量对复合材料的强度也有影响。在研究过程中，根据所要求的工艺的相容性，本研究所选用结合剂的含量为25%。试验发现，经400 ℃以上温度处理1~2 h后使用即可达到足够的强度。
    根据水溶性磷酸盐数量的测定结果以及用相关标准方法测定的游离磷酸数量来研究正磷酸与叶蜡石原料的反应过程。结果证明，在加热条件下，大约从300 ℃时开始，磷酸和石英叶蜡石发生强烈反应，400 ℃时结束。300 ℃时材料中P2O5的结合作用保持1 h，此时，水溶解磷酸盐中P2O5含量达到70%。400 ℃时反应持续30 min结束；此时水溶解磷酸盐中P2O5含量约20%。因此，随着温度的提高，水溶解磷酸盐急剧减少，到450 ℃时基本上不再存在。强度变化曲线呈另外一种特点：强度先增加到一定值，然后经过少量的匀速增加后保持稳定。这是由于生成水溶性磷酸盐后，其中的一部分转变成不溶于水状态，尤其是新生成物数量稳定。
    P2O5结合动力学和机械强度变化数据的对比结果表明，为了制得在普通条件下抗水化的复合材料，材料必须在400 ℃以上温度下处理不少于1 h。磷酸含量不超过25%的配料制成试样的工艺强度最高，磷酸含量超过25%会引起制品的过压和结合剂的析出。研究结果表明，复合材料初期结构形成时，对其在500~600 ℃范围内处理后即可产生工艺强度，将热处理温度提高到900~1 000 ℃，其强度会进一步提高。
（编译自俄刊《新型耐火材料》2011，№3）