耐火材料一般是由多种不同的化学成分和矿物组成构成的非均质体。它的各种性能不仅取决于它的化学成分，而且更依赖于其中的物相组成、分布及各相的特性，所以严格控制粉煤灰制品的化学、矿物组成的比值，可以得到性能 更优良的耐火材料。
以粉煤灰为原料，采用碳热还原化工艺，适量添加Al2O3和C，控制氮气流量，在温度1450℃，保温6h 的条件下，得到Z-3的纯晶相形态规则且粒度均匀的β-Sialon耐火粉料。用未处理过的高铝粉煤灰在1400℃，保温2h的条件下直接烧结制备莫来石(M50)，同时要严格控制杂质氧化物的含量，尤其Fe2O3、K2O、N a2O的含量，此外还有其他少量杂质存在于玻璃相中，它们能够降低液相的形成温度和粘度，以及降低制品的耐火性 能，所以控制耐火砖的组分是生产高性能耐火砖的关键。
对粉煤灰的利用进行探究，使用溶液萃取法成功的提取出99.4%氧化铝。做高 铝粉煤灰、硫酸铝、NH4AI(SO4)2•12H2O和NaH2PO4•2H2O为原材料烧结温度1400℃，保温6h的条件下制备出直径0.2mm~0.5mm的莫来石晶须。以低品位粉煤灰、铝矾土和菱镁矿为原料，在1350℃保温4h得到物相组成为刚玉相、尖晶石相和钙长石相，抗折强度达到159MPa的铝硅镁系复相材料，并研究了粉煤灰对铝硅镁轻质耐火 喷涂料常温物理性能的影响。
利用粉煤灰微珠与活性炭在1300〜1500℃保温6h碳热还原氮化制备了β-SiAION空心球。马北越等以粉煤灰、锆英石和氧化铝为原料，采用反应烧结法，在1600℃，4h合成了体积密度为2.86g/cm3的锆莫来石耐火材料。以粉煤灰：铝矾土=46:100的粉煤灰和天然铝矾土为原料，用反应烧结合成了低成本的莫来石陶瓷材 料，该材料在强酸强碱热溶液中表现出较好的耐腐蚀性能。
还利用粉煤灰、铝矾土、碳化硅为原料，在1450℃下烧结制备了莫来石-SiC复合材料。当混合料M(其中 Al/Si=1.0，摩尔比)=10%时，所得材料的显气孔率、吸水率最小，分别为16.09%和6.27%，抗折强度和体积密度最 大，分别为46.7MPa和2.57g/cm3;此时，构成材料的主要晶相为SiC、莫来石和刚玉，莫来石的相对含量达到最大值，为38.99%。认为添加Li2O能有效地降低高铝粉煤灰合成刚玉一莫来石材料的烧结温度，结果表明，添 加4%的Li2O可将烧成温度降低至1200℃，该条件下合成材料的体积密度为2.93g/cm3，抗折强度为74.9MPa。
采用高铝粉煤灰添加15%菱镁矿，在1250℃保温3h可制得显气孔率为48%，孔径大小为20〜40微米，体 积密度为1.27g/cm3，常温耐压强度和抗折强度分别为38MPa和29MPa的堇青石质多孔耐火材料。
资料来源：郑州信科耐火材料有限公司
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