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各类工业窑炉和热工设备的隔热保温是节能的重要方面。使用轻质耐火材料是实现节能的有效方法。开发和应用高性能轻质不定形耐火材料对实现节能意义重大。研制具有优良隔热性能的耐火骨料对开发高性能轻质浇注料有重要作用。本工作以工业氧化铝粉和硅石粉为起始物料,以无烟煤为烧失物,湿法共磨,自然沉降干燥成坯,然后煅烧,制备了微米级孔径的轻质莫来石骨料。研究了影响微孔莫来石合成料性能的主要因素,包括煅烧制度、添加物和工业氧化铝的相组成。首先对工业氧化铝、硅石粉和无烟煤的混合体坯料借助于DSC-TG热分析法进行了热行为研究。无烟煤约在600℃烧失,混合料在1200℃开始莫来石化。比较了两种煅烧制度对莫来石转化率的影响:一为单调升温,然后保温;另一为在高低两个温度分段保温。借助XRD对合成料的相组成进行分析。研究发现,温度是莫来石化的第一影响要素,莫来石的生成受温度的影响要远大于保温时间的影响。采用先高温短时间保温,然后在稍低温度下保温的煅烧制度有利于莫来石化和降低能耗。加入起晶种作用的预合成烧结莫来石1%、3%、5%和7%,合成料的体积密度、常温耐压强度有所提高,但莫来石转化率增加不明显,均为60%左右;分别引入1%、3%、5%和7%的氧化钇后,合成料的体积密度、耐压强度有增大的趋势;加入1%、3%、5%和7%的氟化铝后,合成料的体积密度、常温耐压强度呈下降走向。作为起始物料的工业氧化铝的相组成对合成料的性能有较大影响,以γ-Al2O3为主晶相的工业氧化铝反应活性高,更有利于莫来石化,制得体积密度低、气孔率高的微孔轻质莫来石。借助于压汞仪对合成料的孔径分布作了检测,发现合成料的孔径尺度主要集中在3～5μm的区间,气孔分布均匀。对合成料的显微结构借助于SEM进行了观察和分析。本工作开发的微孔轻质莫来石骨料Al2O3含量为70%,莫来石转化率不低于50%,气孔率为50%以上,体积密度在1.2g/cm3以下。研究表明,合成此类轻质微孔莫来石,合适的煅烧温度为1350℃～1450℃。由于这类轻质材料内物料间的接触面有限,固相传质困难,莫来石的转化率、烧结随温度和保温时间变化幅度不大。本工作所制备的轻质微孔莫来石料在1500℃以下,料的性能稳定,未见温度的升高使材料出现大的烧结收缩,且由于轻质微孔莫来石料中的莫来石的转化率控制在50%～65%,体系中尚有残存的刚玉相和二氧化硅相,使得该合成料在进一步受热过程中,可以继续发生莫来石化,抵消高温下产生的烧结收缩。