尖晶石型化合物屬于等軸晶系，其結(jié)構(gòu)中氧作緊密堆積，陽離子填充四面體、八面體間隙，每個(gè)晶胞中8/64的四面體間隙和16/32的八面體間隙被填充。? 鎂鋁尖晶石是具有相同晶體結(jié)構(gòu)的氧化物中的一種，這種晶體結(jié)構(gòu)稱為尖晶 石結(jié)構(gòu)。尖晶石組有二十多種氧化物，但只有很少數(shù)是常見的。尖晶石組的結(jié)構(gòu) 式是AB2O4, 這里A代表二價(jià)金屬離子，例如鎂、鐵、鎳、錳和/或鋅，B代表三價(jià) 金屬離子，例如鋁、鐵、鉻或錳。除非特別指明，本文的尖晶石表示MgAl2O4, 礦物尖晶石是二元系統(tǒng)MgO – Al2O3 的化合物。 尖晶石族礦物的明顯特征是，它是一種組分可被替代的固溶體，尖晶石組 分中一種或兩種都可以被這組礦物中的其他組分大量的代替，而且是在晶體結(jié) 構(gòu)不改變或晶格沒有任何變形的情況下。 鎂離子和鋁離子都可被較小尺寸的其 他離子代替，保持電化學(xué)平衡。因此尖晶石族礦物有很多種固溶體。另外，隨 溫度的增加，MgAl2O4 相區(qū)域增加，尤其是朝著氧化鋁含量較高的方向增加。 通過這個(gè)結(jié)構(gòu)中金屬離子和氧離子的空位保持電化學(xué)平衡。 以后將討論這一特 征，它在尖晶石抗鋼渣的侵蝕上起很重要的作用。 2.2 物理性能 鎂鋁尖晶石的熔點(diǎn)是2135℃，是熔點(diǎn)較高的耐火材料。表1是MgO、Al2O3和 尖晶石相的體積密度、熱膨脹系數(shù)和熱導(dǎo)率的對比。這些相在熱膨脹系數(shù)上的差 別體現(xiàn)出尖晶石的抗熱震性。MgO和Al2O3生成尖晶石時(shí)，密度下降，體積 增加，這使我們想到了技術(shù)應(yīng)用上，例如生產(chǎn)澆注料，在澆注料里，MgO和 Al2O3原位反應(yīng)生。
性能優(yōu)點(diǎn)
1、化學(xué)成分與礦物組成。鎂鋁尖晶石磚的化學(xué)成分隨選用的原料成分不同而異。一般氧化鎂合量為55%~60%，三氧化二鉻約為10%，其次是三氧化二鐵和少量二氧化二鋁、二氧化硅、氧化鈣等雜質(zhì)。
2、耐火度。由于鎂鋁尖晶石磚中方鎂石含量比鎂磚少，他們的共熔化合物熔點(diǎn)又比較低，所以，鎂鋁尖晶石磚的耐火度鎂磚低，一般只有1850~1960℃。
3、荷重軟化溫度。鎂鋁尖晶石磚中的方鎂石晶體與鎂鉻尖晶石易形成網(wǎng)狀骨架，因填充于網(wǎng)絡(luò)間隙中的低熔點(diǎn)無質(zhì)較少，當(dāng)承受高溫載荷時(shí)，雖然低熔點(diǎn)物質(zhì)軟化，但網(wǎng)狀骨架仍可支撐載荷，鎂鋁尖晶石磚的荷重軟化溫度較高，一般達(dá)1550℃以上。
4、熱膨脹性與熱震穩(wěn)定性。鎂鉻尖晶石和鐵酸鎂含量多且線膨脹系數(shù)小，同時(shí)，鎂鋁尖晶石磚的氣孔率比鎂磚大，所以，鎂鋁尖晶石磚的熱膨脹性小。
5、抗渣性。鎂鋁尖晶石磚中含量較多的鎂鋁尖晶石是氧化鎂和三氧化二鉻的復(fù)合物，而三氧化二鉻是典型的中性氧化物，因此，它對堿性、酸性爐渣侵蝕都有較強(qiáng)的抵抗能力。
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