Vật liệu chịu lửa spinel nhôm magie là vật liệu chịu lửa bao gồm hàm lượng magie và oxit magie (điểm khối lượng) không ít hơn 20 phần trăm. Do hàm lượng Al₂O₃ và MgO có phạm vi thay đổi lớn, chúng tôi sẽ sử dụng Al₂O₃ và MgO và MgO Vật liệu chịu lửa cho các thành phần hóa học chính được gọi chung là vật liệu chịu lửa nhôm magiê.
MgAl2O4 là đối tượng cốt lõi của vật liệu chịu lửa nhôm magiê. Nó thuộc về một cấu trúc spinel điển hình. Nó có hiệu suất tuyệt vời như điểm nóng chảy cao, hệ số giãn nở nhiệt thấp, độ bền cơ học tốt và khả năng chống xỉ.
Có một số khuyết điểm khi sử dụng thủ công truyền thống (nghĩa là các hạt MgO và Al₂O ₃ lớn để điều chế MgAL₂O ₄ sau quá trình thiêu kết ở nhiệt độ cao), dẫn đến những khó khăn sau đây đối với sự tồn tại của vật liệu chịu lửa magiê và nhôm: một mặt, hiệu suất thiêu kết kém, bởi vì quá trình hình thành spinel sẽ đi kèm với hiệu ứng mở rộng thể tích 5% đến 8%, có một số lượng lớn các vết nứt ban đầu và lỗ chân lông nhỏ trong cấu trúc vi mô, rất khó điều chế các sản phẩm đậm đặc ; mặt khác cơ tính kém. Các vết nứt có thể cải thiện hiệu suất sốc nhiệt của nó ở một mức độ nhất định, nhưng khi hàm lượng các hạt lớn spinel tăng lên, các khuyết tật vết nứt vi mô và tổn thất cường độ tăng lên, rất khó đáp ứng sự phát triển của các ngành công nghiệp nhiệt độ cao. Công nghệ Nano là một giải pháp hiệu quả cho giải pháp hiệu quả về hiệu suất thiêu kết tuyệt vời, tính chất cơ học và hiệu suất chống động đất của vật liệu chịu lửa nhôm magiê.
Việc sử dụng công nghệ nano để cải thiện hiệu suất thiêu kết, hiệu suất cơ học và khả năng chống sốc nhiệt của vật liệu chịu lửa magiê và nhôm, chủ yếu ở hai khía cạnh: Thứ nhất, các hạt nano có hiệu ứng bề mặt và hiệu ứng kích thước nhỏ, có thể làm giảm các điểm tiếp xúc giữa MgO và Al₂O₃, Rút ngắn khoảng cách khuếch tán giữa các hạt, thúc đẩy quá trình thiêu kết sản phẩm và cải thiện cường độ cơ học. Thứ hai, mối quan hệ giữa việc điều chỉnh độ dài của vết nứt vi mô và kích thước của hạt là chìa khóa để kiểm soát mối quan hệ giữa hiệu suất thiêu kết, hiệu suất cơ học và hiệu suất địa chấn nhiệt của vật liệu chịu lửa nhôm magiê. Khi kích thước hạt lớn hơn kích thước hạt tới hạn, các vết nứt sẽ xuất hiện bên trong vật liệu và chiều dài vết nứt tăng theo kích thước của hạt. Kích thước hạt đạt đến một mức độ nhất định. Cường độ gần như bị mất. Đối với việc sử dụng vật liệu thô ở cấp độ nano, chiều dài và số lượng của các vết nứt nhỏ bên trong vật liệu có thể được giảm thiểu. Các hạt dạng hạt nano dễ dàng đệm ứng suất nhiệt hơn và cải thiện độ bền cũng như độ dẻo dai của vật liệu.
