为了提高MgO基耐火材料的抗热振性，很多研究者已经进行了深入研究。河南省高温功能材料重点实验室的研究人员在轻烧MgO粉体中加入适量的纳米Al₂O₃颗粒，制备了高抗热震性的纳米MgAl₂O₄增韧的MgO-MgAl₂O₄耐火骨料，并将所得骨料应用于MgO-C滑板材料中进行了试验。

试验原料为轻烧MgO粉（w(MgO)≥95.56%）、纳米级Al₂O₃粉（w(Al₂O₃)≥99.21%）、石墨（w(C)≥95%）、铝粉（w(Al)≥99.5%）以及碳化硼（w(B₄C)≥99%），以糊精和热固性酚醛树脂为结合剂。首先，利用超声波细胞破碎机将纳米Al₂O₃粉体超声分散在无水乙醇中。在轻烧MgO粉中加入分散性好的Al₂O₃酒精悬浮液。MgO粉体与纳米Al₂O₃粉体的质量比分别为100∶0、95∶5、90∶10、85∶15和80∶20。用行星式球磨机将混合物均匀混合30 min，然后在150 MPa压力下压制成φ20 mm×20 mm的试样。在110 ℃下干燥24 h后，在1 200~1 500 ℃下烧成3 h。

为了研究所获得的骨料对MgO-C滑板材料抗热震性能的影响，选择两种骨料：制备的纳米MgAl₂O₄增韧的MgO-MgAl₂O₄耐火骨料和电熔镁砂骨料。MgO-C滑板材料的配方见表1。根据表1的配方，用强逆流高速搅拌机将各种原料均匀混合，然后在150 MPa的压力下压制成φ36 mm×36 mm的试样。试样在75 ℃下干燥12 h，在160 ℃下再干燥12 h。

表1  MgO-C滑板材料配方（w/%）

用XRD分析了原料和试样的晶相，采用SEM和能谱仪（EDS）对制备的MgO基骨料的微观结构进行了观察。按照相关标准测定滑板试样的显气孔率、体积密度、常温耐压强度。骨料的热震试验（1 100 ℃-室温，风冷，循环3次）；MgO-C滑板材料的热震试验：一组试样在1 100 ℃埋炭条件下热处理30 min，自然冷却至室温；另一组试样在1 100 ℃埋炭条件下热处理30 min，然后风冷至室温（循环1次）。通过计算残余强度比（热震前后的常温耐压强度比）来评价试样的抗热震性。

结果表明：添加纳米Al₂O₃最佳添加量为10%，纳米Al₂O₃与轻烧MgO的反应以及MgAl₂O₄的形成促进烧结，这有利于增加试样的致密度和耐压强度。又因纳米MgAl₂O₄与MgO之间存在的热适配会产生微裂纹，起到增韧作用，有利于试样抗热震性提高。而形成的纳米MgAl₂O₄晶粒钉扎在MgO晶界和晶粒表面会导致微裂纹偏转，吸收更多的断裂能，进一步提高材料的抗热震性能。将获得的骨料引入MgO-C滑板材料中，可以有效提高其抗热震性。

（摘编自《第十七届全耐火材料青年学术报告会论文集》2020；作者顾强等）