众所周知，在耐火材料服役过程中，少量液相的存在可以有效缓减应力集中，避免因机械应力集中而造成的局部过度侵蚀和热应力集中造成的开裂与剥落。以刚玉-尖晶石体系为例，与刚玉-预合成尖晶石体系相比，刚玉-原位尖晶石体系具有更好的服役性能。一方面是原位尖晶石在基质中的弥散程度更高从而抗渣渗透性能更好，但更重要的是因加入少量的硅灰而在高温下生成了一定量的液相。刚玉-原位尖晶石体系高温下的液相量与硅灰加入量密切相关，大量实验研究表明，最佳的硅灰加入量为配方物料总量的0.7-0.8wt%。

然而，耐火材料中液相的生成受杂质成分、含量和分布以及温度变化等诸多因素的影响，因此在应用实践中难以实现液相的可控生成。近年来，益瑞石公司探索出了一条有效的控制液相量的途径：向耐火材料中引入特定的原料，通过原位反应生成数量可控的液相。成功的案例包括向镁碳砖中引入镁盾和向铁沟料中引入红柱石。

镁盾是一种合成的多孔复相材料，其主要的微观结构特征是铝酸钙相弥散分布于尖晶石晶粒之间。服役过程中，镁盾中的铝酸钙相与镁碳砖中的SiO₂等杂质反应生成液相，使得镁盾颗粒可发生塑性变形从而缓减了应力集中；进而，液相在毛细管里作用下渗透到基质之中，起到封闭气孔、阻滞氧化反应的作用，从而改善了镁碳砖的服役性能。对于包壁镁碳砖而言，镁盾的加入可以降低侵蚀速率、延长服役寿命；对于渣线镁碳砖，镁盾的加入虽不能明显降低侵蚀速率，但可以在不影响服役性能的前提下取代金属抗氧化剂，降低成本。

向铁沟料中引入红柱石也可以改善抗氧化性能。其作用机理为：红柱石在服役过程中发生莫来石化反应，生成的液相在毛细管力作用下渗透到铁沟基质之中，从而起到封闭气孔的作用。但是因为铁沟料服役周期较长，不断累积的液相会影响铁沟料后期的抗冲刷性能，因此一般不建议用在主沟特别是落铁点附近的铁沟料中。

作者简介：

郜剑英，博士，1999年本科毕业于西安建筑科技大学大学无机非金属材料专业，同年在同校攻读硕士学位，2002年获得材料学硕士学位。随后考入中国科学院上海硅酸盐研究所，2005年获得材料学博士学位。2006年加入大连奥镁担任研发工程师，主要从事耐火原料和产品显微结构研究方面的工作；2011年加入凯诺斯铝酸盐公司担任研发经理，从事陶瓷氧化铝原料开发和铝酸盐水泥应用研究方面的工作；2016年随公司合并加入益瑞石集团，担任高级技术经理，从事耐火材料客户技术支持工作；2020年担任益瑞石中国耐火技术总监，负责耐火材料、先进陶瓷和精密铸造的技术支持工作。此外，自2018年起兼任了西安建筑科技大学硕士研究生导师，指导硕士生2名。