刚玉耐火浇注料结合体系的发展

为了实现刚玉耐火浇注料的高纯度、高性能(高致密度、高强度、耐渣蚀等)、满足高温苛刻条件下使用，刚玉耐火浇注料结合体系一方面向着“纯净化”方向发展，即尽可能减少或消除由结合物带人的杂质成分；另一方面向着加热过程中减少结合物的挥发和分解，从而减少对材料结构产生破坏作用的“稳定化”方向发展。就浇注料而言，结合方式由水合结合➡化学(聚合)结合➡水合+凝聚结合➡凝聚结合发展。
由铝酸钙水泥结合➡磷酸盐结合耐火浇注料➡低水泥刚玉浇注料➡超低水泥刚玉浇注料➡无水泥刚玉浇注料。这就导致刚玉浇注料要限制铝酸钙水泥(CAC)的加入量，以减少或避免CaO的不利影响。自20世纪70年代以来，刚玉浇注料主要集中在超低水泥和无水泥浇注料上，因为CaO、A120。、Fez03等多元体系出现液相温度低，降低浇注料热态强度和荷重软化温度。但对于Al2O3-MA(MgO)系钢包浇注料，CAC却是合适的结合剂，因为CaO与Al2O3生成CA6氏高熔点相。
无定形Si02超微粉在Al2O3-MA(MgO)系浇注料中不受欢迎，但在Al203-Si02系浇注料中形成莫来石结合，使浇注料的热态强度提高。因此，浇注料中的结合剂要视材料体系和具体用途而定。
凝聚结合是刚玉耐火浇注料结合方式的发展方向。所谓凝聚结合，指具有或接近胶体粒子尺寸的微粒物质，依靠范德华力(包括氢键的吸引)发生凝聚而产生的结合作用。胶体类结合剂和超微粉的浆体，在迟效促凝剂的作用下可以产生这种结合。其主要优点是：
(1)由结合剂引入的杂质少，甚至没有杂质，使高温性能改善，使用温度提高；
(2)不生成含大量结构水的水化产物，挥发和分解成分少，有利于材料受热后保持结构和强度；
(3)超微粉表面活性高，有利于提高低、中位的结合强度，降低烧结温度；
(4)超微粉分散后可填充更细小的空问，有利于减水，改善流动性，提高致密度及抗渣渗透性。
“自结合”是指采用与系统中主成分相一致，不含系统不需要的杂质成分的结合体系，在受热过程中要么自身，要么可与体系中其他组分反应生成对高温性能有利的结合相。对于刚玉质浇注料最合适的结合剂就是水合氧化铝。