为了表征耐火材料的温度、应力、应变三者之间的关系，自制了一种能够在载荷高达20 MPa、温度高达1 600 ℃、保温时间长达300 h条件下测试其温度、应力、应变三者之间关系的装置。介绍了该装置的结构、工作原理、能够实现的6种典型试验模式，并采用本装置对刚玉 - 莫来石砖、镁铁尖晶石砖和高铝砖进行了不同模式的试验测试。结果表明：与常规试验相比，可以测得耐火材料在高应力水平、循环加载、超长时间内的变形量，或受约束条件下的热应力等参数，为耐火材料的研究、质量控制和应用提供了有益的数据。