本课题是基于目前水泥窑用硅莫砖的生产工艺,通过引入一种新型的莫来石高硅氧玻璃复相材料-蓝晶石基莫来石,来探究其加入后硅莫砖各项性能的变化。实验以80高铝矾土、95碳化硅以及50和60蓝晶石基莫来石为主原料,首先研究了蓝晶石基莫来石种类及加入量对硅莫砖性能的影响;然后研究了在加入一定量蓝晶石基莫来石的前提下,变化SiC加入量及粒度对硅莫砖性能的影响;最后探究了所得实验室结果用于工业化生产的可行性。由于蓝晶石基莫来石具有体积密度低和玻璃相含量高的特点,因此,在配方中引入KBM50和KBM60蓝晶石基莫来石后,试样的体积密度、常温力学强度和荷重软化温度呈下降的趋势,但适量的KBM50和KBM60的加入增加了试样中莫来石化反应和莫来石含量,由于莫来石独特的高温力学性能,材料高温抗折强度有一定程度的提高。蓝晶石基莫来石组成为结构致密的莫来石和高黏度玻璃相,所以,其加入后材料的热震稳定性得到一定程度的改善。KBM50和KBM60加入量在20%时,试样经1100℃三次水冷热震试验后强度保持率分别为53.0%和50.4%,相比参照样的44.0%均有较大程度提升。此外,由于KBM60比KBM50铝含量高,因此在加入量相同情况下,KBM60系列试样的常温和高温力学性能均略优于KBM50系列试样,但其热震稳定性则明显不如后者。当选择KBM50加入量为20%,增加SiC含量和粒度时,试样烧结性逐渐变差。但碳化硅细粉的增加可以部分填充试样中的刚玉-莫来石骨架结构,在一定程度上提高试样的高温力学强度。此外,由于SiC优越的导热性能,碳化硅含量增加时,试样热震稳定性逐步得到改善,其中SiC加入量在19%时,试样热震后强度保持率达到59.0%,但当SiC加入粒度增大时,其在材料中呈不连续孤立分布,其高热导率这一特点被大幅削弱,热震稳定性逐渐恶化。在工厂条件下的试验结果表明,KBM50蓝晶石基莫来石加入量为20%时,制备的硅莫砖热震稳定性远优于其它试验砖,其热震循环30次时的受热端面破损率仅为27.4%。而当此加入量全部以细粉形式加入到硅莫砖中时,硅莫砖的热震稳定性达最佳,其热震循环30次时受热端面破损率仅为5.7%,但由于其集中分布使莫来石化进行的时间和温度过于集中,致使该试验砖荷重软化温度和耐压强度均较低。当SiC加入量从3%逐步增加到19%时,硅莫砖热震稳定性得到改善,且相应试验砖表面氧化层厚度也逐渐减小。其中,当SiC加入量为15%和19%时,试验砖氧化层厚仅为3mm和1mm。由于SiC的保护性氧化,一定厚度氧化膜的存在提高了硅莫砖的抗氧化性,使SiC的作用得以保持。