中国古代便开始了对耐火材料制造技术的探索，发展至今，材料也实现了现代化的施工工艺，整体趋势朝着高纯度化、致密化、精密化等发展。现代化的耐火材料以其耐火度不低于1580℃而得名，不仅如此，它还具有良好的抗热冲击力和化学腐蚀力，其他物理性质表现良好。近三十年，国内大力加强对耐火材料的研发，其生产也拥有足够的动力，毋庸置疑，耐火材料促进了工业的生产效率，加强粗钢产量、有色金属生产效率，带动工业步入现代化。

一、耐火材料性质

(一)结构性质

  1.吸水率。通常情况下，吸水率、气孔率等与密度有关的性质是材料基本属性判断方法之一，也是鉴定该材料的重要依据。耐火材料的吸水率由开口气孔吸收质量和该材料干燥质量决定，二者相比即可得出最终结果。一般而言，材料吸水率越强，煅烧质量越差，反之，当材料的煅烧质量越好时，可以初步判定其吸水质量较差。

  2.气孔率。与吸水率一样，气孔率是一项重要的耐火材料鉴定实验。材料物体中所包含的气孔可分为以下三种：开口气孔、贯通气孔、闭口气孔，这三种气孔的不同之处在于气孔两端与外界的连接方式。开口气孔的一端与外界保持连通，而另一端则被封闭，这一结构能够促使开口气孔有效储存水分等液体，与材料的吸水率密切相关;贯通气孔正如其名，气孔两端都能与外界气体保持联系，液体可以直接通过这一气孔流出;闭口气孔两端都不与外界接触。在目前所接触到的各色材料中，贯通气孔和开口气孔所占比例较大，从而影响材料的功能和属性。耐火材料的物理属性需要根据这二者气孔的比重来判定。

  3.真密度。通过多孔材料的质量与真体积的对比，真密度可以很好反映材料成分的纯度，尤其适用于多孔材料，并预判该材料在长时间使用后的变化。真密度一般采用以下测定方式：首次，研磨需要测定的物体样品，使其成粉末状后称重，获得称量比重瓶质量，随后再在其中加入式样，进行第二次称量，最终二者称量之差极为其干燥式样m1;其次，利用液体，将式样放入液体比重瓶后称量，得到m2，随后将比重瓶装满液体，再次进行称量，得到数值m3，这时，真密度的计算公式则为

其中，PL为所装液体在该温度下的密度，P为真密度。

  4.其他。体积密度主要用于估测材料的质量水平，通过材料本身的干燥质量与总体积的对比得出。透气度是指材料在一定压差下，气体通过材料的性能，这一物理性质在很大程度上由气孔决定，包括结构、数量等。透气度性能较高，耐火材料热损失也会随之增高，换言之，物体透气度越差，耐火材料越好。

(二)力学性质。

  耐压强度是指材料不损害的临界情况下所能承受的负荷，这一数值受到多种因素影响，如温度、压强等，为了使数值更加精确，耐压强度又细分为高温和常温两种，代表不同的环境下物体材料的性能。抗折强度凸显了物体各边在不发生弯曲的前提下所能承受的应力值，这一力学性质同样受到温度的影响，被细分为高温和常温两种。耐磨性展示的是材料对强烈气流或较为坚硬物体冲撞下的抵抗能力，这一强度主要受到物体材料所使用的颗粒、密度有关。

(三)热学性质。

  热学性质分为热膨胀、热容、热导率、温度传导性等，这些热学性质决定了耐火材料是否能够投入使用和其使用时期。大多数物体都存在热胀冷缩的现象，耐火材料也是如此，当温度增高时，材料的体积会随之膨胀，并吸收热量改变自身热应力的大小和分布，对耐火材料而言，热膨胀能够显示该材料的抗热震稳定性。热容指物体单位质量每升高1K吸收的热量，决定着物体材料在高温环境下的设计、冷却控制等，是一项关键的判断属性。热导率侧重于单位面积的热流传导速率，温度传导则展现温度变化下一致性的能力。

二、耐火材料分类

  耐火材料的分类一般有三种方式，其一，化学性质。根据化学性质的不同分为酸性、碱性、中性。酸性耐火材料原料由二氧化硅组成，这部分耐火材料容易在高温环境下与其他碱性物质发生反应，例如：碱性耐火材料、碱性溶液等。碱性耐火材料原料大多是氧化镁和氧化钙，与酸性耐火材料一样，高温下容易与其他酸性材料发生反应，例如：酸性溶液、酸性耐火材料等。相对前两种化学性质的耐火材料，中性耐火材料能够在高温环境下依旧保持其稳定性，鲜少与其他物质发生反应。其二，生产方式，耐火材料常见生产方式分为机压、手工、熔铸、浇筑等，这些材料通过加工生产后各自具备优势，适用于不同的工作环境。其三，供货形态，目前的材料可按其形态分为定型和非定型两种，定型耐火材料一般具备固定的外观和体积，且不会随着使用时间、工作温度环境等发生变化。非定型耐火材料往往由粗骨料、细粉等混合，整体性能并不固定，且具有较强的可塑性。为了使其达到特定的性能，参与制作的人员可以使用定量的有机物、金属物质等，甚至可以加入纤维材料，达到预期性能。

三、耐火材料的应用

  (一)使用过程损坏机理。耐火材料受损机制可分为以下四种：其一，内应力，在使用过程中，耐火材料会因温度变化而产生较大的内应力，这一力学负荷会对砖砌体造成不可逆转的损害，常见的后果有变形、裂缝。其二，熔融，当操作不慎造成工作环境温度升高后，局部区域的材料会因高温出现软化现象，当温度过高时，甚至会出现熔滴，导致砌体倾倒。其三，气相沉积，碱性耐火材料制作中，部分金属经历分解、氧化后沉积在材料的气孔和砌缝中。其四，外力作用，炉窑中的物体往往会在运动移动中发生碰撞和冲击，这些外力因素会使炉窑内壁的耐火材料产生严重的磨损后逐渐失效。

  (二)耐火材料应用原则。在使用过程中，为了确保耐火材料更好发挥其效用，应提前做好炉窑的结构及使用需求，一方面要熟悉炉窑的各环节的工作特点，另一方面还要记录各个工作阶段出现的温度。另外，不同耐火材料的特点不一，其使用范围也十分有限，因此，在选择合适材料时理应针需求，结合材料的利弊做出最优选择。除此以外，在大规模使用耐火材料时，应该结合其经济性和预期造价进行选择，并考虑运输、储存等成本，做好合理安排。

  (三)耐火材料实际运用。耐火材料因其出众的抗侵蚀、抗高温等特性，广泛应用在工业、科研、国防等行业中，在钢铁冶金上也有不俗的表现，例如，耐火材料能够在铁水处理、路外精炼上降低其工作风险，并提升钢铁生产质量和数量，有效改善了生产效率。除此以外，耐火材料在其他金属冶炼中也有不容忽视的地位，为铝、铜、铅等金属行业做出了重大贡献。

四、结束语

  伴随着我国绿色生产理念的推广，耐火材料也在生产中凸显资源节约型、绿色环保型等优势。尽管现阶段还存在质量不够稳定、高效新产品不足、寿命短等问题，但这也不影响耐火材料的生产地位，现如今，国内耐火材料的发展在原料、质量、品种、材料等逐一完善，经过行业人士共同努力后，耐火材料势必在国民生产中形成举足轻重的地位。