近年来,随着高温工业技术的进步和发展,不仅要求材料具有良好的高温力学性能,更要兼顾急冷急热等严苛条件下的工作性能,这就对耐火材料的质量提出了更高的要求,特别是高温工业使用广泛的矾土基耐火材料。有研究表明,硅溶胶在不定形耐火材料中有着改善材料高温性能的作用,尤其是抗热震性能,但在结合体系不同的定形耐火材料中的研究相对较少。因此,本文通过在矾土基耐火材料中引入硅溶胶,探究其对材料结构与性能的影响,希望今后能为硅溶胶在矾土基耐火材料的生产和应用上提供一定的参考。本文是在矾土基耐火材料生产工艺的基础上进行改进,研究了硅溶胶对矾土骨料和基质结构与性能的影响;采用先单独加入α-Al₂O₃微粉的添加方式,研究不同硅溶胶加入量对矾土基耐火材料结构与性能的影响;采用硅溶胶浸渍处理矾土基耐火材料中3～1mm矾土熟料颗粒的工艺,研究了骨料浸渍对矾土基耐火材料结构与性能的影响,重点研究了硅溶胶对材料抗热震性能的影响,结果表明:使用不同浓度硅溶胶浸渍矾土骨料,骨料表面变得较为平整,且因硅溶胶浓度不同,骨料表面的硅溶胶厚度和分布特征也不相同。在基质中添加硅溶胶,经高温煅烧后基质试样会产生轻微的膨胀,使其致密度降低。采用先单独加入α-Al₂O₃微粉的添加方式,在矾土基耐火材料中引入硅溶胶,对试样的常温强度不利。随着硅溶胶加入量的增加,试样的烧后线变化率增加,体积密度减小,显气孔率升高,常温耐压强度、常温抗折强度、高温抗折强度均先升高后降低,硅溶胶的加入量为1.5wt%时,常温强度最高,硅溶胶的加入量为3.0wt%时,高温抗折强度最高。随着煅烧温度的升高,试样的常温耐压强度、高温抗折强度均先升高后降低,煅烧温度为1450℃时,试样的常温耐压强度、高温抗折强度最高。硅溶胶加入量和煅烧温度对荷重软化温度影响较小,且荷重软化温度不低于1580℃。经1400℃煅烧并热震后的试样,随着硅溶胶加入量的增加,抗热震性能提高;分别经1450℃和1500℃煅烧并热震后的试样,随着硅溶胶加入量的增加,抗热震性能先升高后降低,硅溶胶加入量为1.5wt%时,抗热震性能最好。硅溶胶可以降低莫来石化反应的温度,进而促进原位莫来石的形成,硅溶胶莫来石化作用的温度范围在1400～1450℃。以硅溶胶浸渍3～1mm矾土熟料为骨料制备的矾土基耐火材料,随着煅烧温度的升高,试样的常温耐压强度和常温抗折强度均先升高后降低,最佳烧结温度为1450℃。经1450℃煅烧后的试样,随着硅溶胶浓度的提高,试样的烧后线变化率和显气孔率升高,体积密度、常温耐压强度和常温抗折强度降低,高温抗折强度、荷重软化温度、抗热震性能提高。骨料浸渍所用硅溶胶中Si O₂的质量分数为15%时,经1450℃煅烧后可制得综合性能最优的耐火材料。