1.3 多元化的趋势

1.3.1 原料材质、形式和特性的多元化

     近几年碱性原料的新品种、多元化方面有新进展。如通过在MgO中添加其他成分，开发的新原料有镁铁尖晶石、镁铝铁复合尖晶石、镁铝钛复合尖晶石等；合成镁橄榄石重质和轻质原料正在开展；稀土改性的MgO-CaO砂、电熔MgO-CaO砂已投放市场；方镁石一尖晶石二相复合的烧结料和电熔料已投放市场等。开发的含CaO的新原料有六铝酸钙、钙长石、钛铝酸钙、CA₆-MA复合原料等。

     为满足不同使用条件、使用温度的需要，铝土矿熟料的系列化尚需完善。目前Al₂O₃含量的划分尚粗放；体积密度似乎越高越好，缺乏系列化；粒度供应为传统型的，缺乏多元化。从体积密度来考量，目前不乏重质和轻质原料，但中密度料几乎处于空白。目前使用重质耐材的部位，有的可使用相对轻量化的材料，或可将目前所用重质材料的体积密度降低0.1~0.5g∙cm^-3甚至更多。

     为了弥补单一耐火原料某一或某些性能的不足，平衡其综合性能，多相复合原料逐渐被接纳和关注。如在刚玉和莫来石原料基础上发展的锆莫来石原料，兼具抗侵蚀性和低膨胀性，其改进型锆刚玉莫来石料的性能则更优越。电炉底用MgO-CaO-Fe₂O₃系合成料、镁铝铁尖晶石合成料、MgO-ZrO₂-TiO₂系合成料、ZrB₂-SiC材料及新近出现的A1₂O₃-TiO₂-CaO系合成料等多相复合原料都具有相对更好的综合性能。受梯度功能材料的启发，近几年梯度原料的概念被提出并进行制备探索。如:用表面碳酸化法生产防水化的镁钙砂；为了兼顾颗粒的高强度和低导热性，可使其体积密度从表面到内部呈梯度变化；颗粒表面组分与内部组分的差异化设计，可有利于实现界面原位反应形成的正效应。

     近几年"组合原料"逐渐兴起。它突破了传统单一原料的概念。如水泥供应商根据季节、用户产品系列、特性、施工等要求，将减水剂、缓凝剂、促凝剂、增塑剂等与水泥混合后提供给客户，提高其使用的方便性、可操作性。有的供应商直接提供钢包用高档铝镁浇注料的添加料，将各种微粉及减水剂优化配置，组合打包销售。

     人们发现，不少所谓"原位耐火材料"往往表现更优。如原位生成莫来石、尖晶石、碳化硅、氮化硅、塞隆等，对制品的强化和改性作用往往大于加入相应预合成的料。将含有目标组分的原料预先配置于材料中使其在生产、服役过程中生成所需的目标成分和物相，是物美价量、多快好省的方案。

1.3.2原料状态的多元化

    除了传统的氧化物、单质及非氧化物原料，耐火原料已从传统的非金属扩展到金属材料，原料状态由固态扩展到液、气态。如在滑动水口、陶瓷杯产品的配料中普遍将金属或合金(多为A1、Si)作为重要原料使用，它们在生产和使用过程中与周围的N₂(g)、CO(g)反应原位生成非氧化物，强化材料的高温性能。此情形下，同时涉及金属和气态的原料。再如在浇注料中加入钢纤维可提高其抗开裂和剥落能力。

1.3.3 原料外形的有利化

     除了原料组分和特性变化形成的"新型"原料，还有原料外形变化形成的"新形"原料。如细粉尺寸从普通细度(几十到上百微米)到微米乃至亚微米、纳米级，可大大提升原料的技术附加值；球形和近球形的骨料有助于改善不定形耐材的流变性能；中空骨料有利于隔热；表面凸凹不平的骨料有利于提高握裹力；短柱状或管状骨料有利于改善抗热震性；纤维状或柔性料有利于改善强度及抗热震性。用造粒法直接生产出不同粒径的球形轻质骨料可以避免轻质块料破碎时产生一定比例过小颗粒和细粉而不能使用造成的浪费；钝角和长径比小的颗粒有利于泥料的压缩成型等。

     原料形态有利化的另一种表现形式是预组合原料或称服务型原料。原料供应商按客户要求将一定比例不同粒度的颗粒料混合后供给客户，用户直接将该颗粒与细粉混合使用，减少其原料加工、筛分、混合作业工序。

1.3.4 原料标准的丰富化

    细化原料牌号及标准。同一牌号的矾土熟料，也可按体积密度形成系列化，应根据使用条件选择合适体积密度的均质料。但目前尚没有如矾土均质料、叶蜡石、镁橄榄石、再生原料、耐材用非石墨碳质原料等标准。随着矿山开发管理水平的提高，加上矿藏的复杂性、多变性、独特性，有必要细化有关原料品种，对原料标准的牌号进行系统化、适应性、个性化的补充修订完善。