硅线石族矿物的应用及添加到铝硅

硅线石族矿物的应用共有三个方面：以它们为主要原料直接制造耐火材料；作为添加剂加入到铝硅系耐火材料中来改善其性质；用它们来制备莫来石。由于我国有丰富的优质矾土资源，因而用硅线石族矿物制耐火砖及莫来石的不多。由于蓝晶石在烧成过程中的膨胀量很大，用它来制耐火砖的机会更少。硅线石族矿物的应用以作为添加剂为主。

硅线石族矿物制品的制造方法与过程与高铝砖相同。将一定粒度组成的原料与结合剂等混合后经成型、干燥、烧制而成。由于硅线石族矿物经烧成后转变为莫来石与高硅氧玻璃。莫来石晶粒形成交错结构，因而此类制品具有良好的抗热震性与抗蠕变性，多用于高炉、热风炉及浮法玻璃熔窑的顶盖上。

将硅线石族矿物添加到铝硅系耐火材料中，可从下列三个方面提高后者的性能：

（1）硅线石族矿物莫来石化产生的膨胀来弥补不定形耐火材料、不烧砖在加热过程中的收缩，以保证耐火材料砌体的体积稳定性。如应用于浇注料、可塑料、压人料及泥浆中。此外将其加入高铝质耐火材料制品中，利用其莫来石化产生的膨胀来提高其荷重软化温度与抗蠕变性。

（2）利用硅线石族矿物的莫来石化与二次莫来石过程来形成合理的显微结构。在制品的烧成过程中，硅线石族矿物首先分解生成莫来石与无定形SiO2。分解过程中生成的莫来石晶粒的大小、形状与取向取决于硅线石族矿物的结构、颗粒大小等因素。分解产生的SiO2与制品中的Al2O3反应生成二次莫来石，此类莫来石可以在一次莫来石晶粒上生长使其长大。二次莫来石的生成与长大与Al2O3含量、粒度、液相组成与量、烧成温度等一系列的因素有关。控制上述因素使形成具有莫来石交错网络、液相量少的显微结构，可提高铝砖等耐火材料的性能。

（3）由于大部分硅线石族矿物是经过选矿的。因而其杂质含量普遍低于高铝矾土。将它们添加到高铝耐火材料中可降低制品中的杂质及玻璃相含量。

应该特别指出的是，在上面三个因素中形成合理的显微结构，减少玻璃相量，提高玻璃相中SiO2含量是重要的。如果这三点不能保证。仅靠硅线石族矿物莫来石产生的膨胀来抵消荷重软化温度及蠕变测定中产生的压缩是不可取的。因为，即使通过这一方法可以使荷重软化温度及蠕变指标合格，但由于显微结构的不合理及大量的低黏度的液相存在，耐火材料在长期使用过程中会产生较大的变形而导致结构的破坏。