耐火材料是指能在高温条件下长期使用的无机非金属材料，一般耐火度不低于1580℃ ()。按照成分和用途，可将耐火材料分为多种产品类型。以下介绍几种主要耐火材料的组成和特性：
主要成分：以耐火黏土熟料为骨料，含Al₂O₃约30%～45%，余为SiO₂，以及少量杂质氧化物 (；④碳质制品，如 碳砖、石墨粘土制品等；⑤锆质制品，如锆英石砖、锆莫来石砖、锆刚玉砖等；⑥特殊耐火材料，如纯氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等制品。))。 特性：属于弱酸性耐火材料，耐火度约1690～1730℃ ()。粘土砖高温体积稳定性好，0～1000℃均匀膨胀，高于1200℃时稍有收缩 ()。其抗热震性优良（不易崩裂），耐磨性能好，常温机械强度较高，抗酸渣侵蚀能力较强 ()。但粘土砖的荷重软化温度相对偏低，热导率比硅砖低约15%～20% ()。总体而言，粘土砖质地致密、耐火性能可靠，在许多窑炉内衬中广泛使用。
主要成分：*以铝矾土或刚玉为原料，Al₂O₃含量48%～80%以上（高品位者>80%），属中性耐火材料 (；④碳质制品，如 碳砖、石墨粘土制品等；⑤锆质制品，如锆英石砖、锆莫来石砖、锆刚玉砖等；⑥特殊耐火材料，如纯氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等制品。))。常根据Al₂O₃含量分为中等、高纯高铝砖和刚玉砖（Al₂O₃>90%）等 (；④碳质制品，如 碳砖、石墨粘土制品等；⑤锆质制品，如锆英石砖、锆莫来石砖、锆刚玉砖等；⑥特殊耐火材料，如纯氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等制品。))。 **特性：**高铝砖耐火度高（**≥1770℃** ()），荷重软化温度和高温结构强度随Al₂O₃含量提高而提升 ()。其抗压强度和抗折强度均较粘土砖为高，耐磨损、抗剥落性能优良 ()。由于Al₂O₃含量高，高铝砖接近中性，能抗酸碱渣侵蚀 ()。高铝砖热稳定性良好，导热系数较大，抗热震性较好 ()。此外，高铝砖在高温下保持结构强度的能力突出，蠕变率低，适合承受高温荷重 ()。总之，高铝砖具有*耐火度高、荷重软化温度高、强度高等特点，是使用最广泛的高级耐火砖之一。
主要成分：*以石英岩为主要原料，SiO₂含量≥93% (；④碳质制品，如 碳砖、石墨粘土制品等；⑤锆质制品，如锆英石砖、锆莫来石砖、锆刚玉砖等；⑥特殊耐火材料，如纯氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等制品。))。含少量CaO、Fe₂O₃等助熔杂质（一般CaO约2%左右，用作结合剂）。 **特性：**硅砖属酸性耐火材料，耐火度可达约**1710～1790℃** ()。其显著特点是在高温下强度增大，荷重软化温度高（接近耐火度，约1650℃左右），在长时间高温下体积稳定。硅砖在500～600℃附近由于石英晶型转变会出现体积变化，因而*抗热震性较差，需要缓慢升降温操作。硅砖的导热系数在高温时较高，耐酸渣侵蚀性能良好，但不耐碱性炉渣侵蚀。总体而言，硅砖高温性能优异但热震稳定性偏弱，常用于高温恒温环境的窑炉部位。
主要成分：*以烧结或电熔镁砂为原料，MgO含量通常在90%以上，主晶相为方镁石（MgO） ()。根据添加物不同有纯镁砖、镁铝砖、镁铬砖等品种 ()。 **特性：**镁砖属于碱性耐火材料，**耐火度极高（一般在2000℃以上）** ()。其荷重软化温度较高（常在1500℃左右，纯度高者更高），高温蠕变小，高温体积稳定 ()。镁砖抗碱性渣侵蚀能力极强，抗剥落和抗氧化性能良好 ()。常温耐压强度较高，一般在40～60 MPa以上，烧成镁砖气孔率约15%～20%，体积密度约2.9～3.0 g/cm³。需要注意的是，镁砖**遇水易水化**而损坏，储存和施工需防潮 ()。总体来看，镁砖*耐火度高、抗碱渣性优异、机械强度高，是冶金工业不可或缺的耐火材料。
（注：镁碳砖是镁质材料的重要一支，在烧结镁砂中加入碳（石墨），显著提高抗热震及抗渣性能，广泛用于转炉、电炉和钢包，但因含碳在空气中易氧化，不宜在有氧高温下长期使用。）
主要成分：*以碳化硅（SiC）为主要成分，可含SiC 60%～90%以上，剩余为粘土或氮化物等结合相。根据结合剂不同分为粘土结合SiC砖、硅酸盐结合SiC砖、氮化硅结合SiC制品等。 **特性：**碳化硅砖属于中性耐火材料，**耐火度高（接近或超过1800℃）**，在高温下不发生晶型转变，性能稳定 () ()。其显著特点是**热导率极高**，在各种耐火砖中导热能力名列前茅，有利于快速散热 ()。此外，SiC砖具有*超高的强度，即使在高温下仍保持高强度和硬度 () ()。它还具备优异的抗热震性能，受温度急变不易开裂 ()。碳化硅材料化学稳定性好，能抗酸碱渣和很多熔融金属的侵蚀，以及抗氧化（高温下表面会形成SiO₂钝化膜） ()。总体而言，碳化硅砖导热快、强度高、抗磨损、抗热震、抗侵蚀，是在高温、高磨损环境下使用最广泛的特种耐火材料之一 ()。
主要成分：以莫来石晶相为主（3Al₂O₃·2SiO₂）的高铝质耐火材料，Al₂O₃含量约65%～75%，余为SiO₂。常以烧结或电熔莫来石为原料制砖。 特性：*莫来石砖属于高级硅酸铝耐火材料，**耐火度在1790℃以上** ()。其热膨胀系数低，高温体积稳定性好，**抗热震性突出**（温度急变下不易开裂） () ()。莫来石砖的高温荷重软化温度较高，起始温度约1600~1700℃ ()，高温蠕变率低。常温耐压强度一般在70 MPa以上，高者可达数百MPa ()。莫来石材料的热导率较高温砖如硅砖稍低但仍较优良，并具有良好的抗氧化和抗化学侵蚀能力 ()。综上，莫来石砖*兼具高耐火度、高强度和卓越的热稳定性，在要求抗热震的高温设备中广受欢迎。
主要成分：*浇注料是不定形耐火材料的一种，通常由耐火骨料、粉料（可用高铝质、黏土质、碱性等不同材质）以及结合剂构成。常用结合剂有高铝水泥（铝酸钙水泥）、磷酸盐、水玻璃等，加水或相应溶液后可浇筑成型。根据材质，可有黏土质浇注料（Al₂O₃约30～45%）、高铝质浇注料（Al₂O₃＞45%）、硅质浇注料（SiO₂为主）、刚玉浇注料（Al₂O₃＞90%）、碱性浇注料（MgO、CaO基）等 ()。 **特性：**浇注料在施工时呈泥浆状可浇筑或涂抹成任意形状，经常温养护硬化和中温烘烤后形成坚固的整体衬体。其性能取决于配方：高铝和刚玉质浇注料的**耐火度通常可达1700～1790℃** ()；经适当烧成后其强度很高，**常温抗压强度可达50～100 MPa以上** ()，抗折强度也可达10 MPa以上 ()。低水泥或超低水泥浇注料因CaO含量低，高温性能更佳，强度和耐蠕变性优于普通浇注料。浇注料整体性好，无砖缝，不易渗透；但也存在干燥升温处理要求严格、初期强度较低等特点。总的来说，耐火浇注料*施工方便、整体性强，可根据需要调整配方以兼顾高强度和高耐火性，已在许多高温工业中部分替代了定形耐火砖 () ()。
（注：除浇注料外，不定形耐火材料还包括耐火可塑料、捣打料、喷涂料等。这些材料通过不同的施工方式形成炉衬，在此不展开。）
不同耐火材料由于组成和结构的差异，其性能参数各有侧重。常用来评价耐火制品的性能参数包括：耐火度、体积密度、显气孔率、常温强度（如耐压、抗折）、高温强度（如荷重软化温度、高温抗折）、抗热震性、线膨胀系数等 ()。下表总结了几类典型耐火材料的关键性能参数范围，以供比较：
材料类型 耐火度（℃） 体积密度（g/cm³） 常温耐压强度（MPa） 抗热震性 显气孔率（%） 粘土砖 1690～1730 () 2.0～2.2 25～45 (抗折≈5～10MPa) 优良（耐急冷急热） () ~22 高铝砖 ≥1770 () 2.3～2.6 40～80 (抗折≈8～12MPa) 良好 () ~20 硅砖 ~1710（≥1690） () 1.8～1.95 20～30 (抗折≈4～6MPa) 较差（须缓冷缓热） ~22 镁砖 >2000 () 2.9～3.0 40～60 (抗折≈6～10MPa) 一般 15～20 () 碳化硅砖 >1800 () 2.5～2.7 70～100+ () (抗折高) 优良 () <17 莫来石砖 >1790 () ~2.5 70～150 (抗折≈10～15MPa) () 良好 () ~15 高铝浇注料 1700～1790 () 2.3～2.7 () 60～100 () (抗折≥8MPa ()) 良好 10～20
表注：以上为典型值范围，不同等级产品会有差异。抗热震性以水冷法相对比较；显气孔率为烧成制品常见范围，不定形材料因施工致密度不同变化较大。
从上表可以看出，不同材料各具性能特点：
耐火度（Refractoriness）：表示材料抵抗高温不软化熔融的能力，是区分耐火材料等级的重要指标 ()。粘土砖约1580℃起步，高铝、莫来石等高级耐火材料均超过1770℃，镁质砖更高，可达2000℃以上。硅砖虽耐火度高但在高温下有晶型转变，需避免温度剧烈波动。
体积密度和显气孔率：反映制品的致密程度。高密度往往意味着高强度和耐侵蚀性，但气孔率低会降低材料的热震稳定性。碳化硅砖和镁砖密度较大而气孔率低，强度高但相对热震性略逊；粘土砖、中等高铝砖密度适中且有一定气孔，因而综合性能平衡，热震性好 ()。
机械强度：常温耐压强度（CCS）和抗折强度（MOR）是衡量制品在室温承载能力的指标。碳化硅砖、刚玉砖这类高密度材料常温强度最高（可达数百MPa），高铝砖次之，粘土砖和硅砖相对较低。但即使是较低的20～30 MPa也足够应对大多数结构自重。需要强调的是，高温下材料的强度变化更为重要，例如高铝砖在高温下仍能保持结构强度 ()，硅砖则随着温度升高强度增加但冷却时脆性大易裂。
抗热震性：指材料抵抗快速温度变化而不破坏的能力，通常通过反复急冷急热实验来衡量。粘土砖由于热膨胀系数较小且气孔缓冲，抗热震性最好 ()；高铝砖和莫来石砖因膨胀系数低或组织致密合理，抗热震性也良好 ()；硅砖膨胀系数大，热震稳定性差；碳化硅砖虽然导热快降低温差应力，因此热震性能反而非常突出 ()。抗热震好的材料在温度波动工况下寿命更长 ()。
其他高温性能：如荷重软化温度（RUL）表示材料在一定荷载下开始显著变形的温度，高铝、莫来石、镁砖的RUL较高（一般1400～1700℃以上），硅砖约1650℃，粘土砖偏低（≤1300℃）。高温蠕变反映材料在高温恒应力下长期变形特性，莫来石砖等蠕变率很低，高温结构稳定。抗渣性则与化学成分相关，酸性材料抗酸渣强但遇碱金属侵蚀快，碱性材料则相反，碳化硅这类中性材料几乎可同时抗酸碱渣腐蚀 ()。
综上，不同耐火材料需根据工作环境选择合适的性能组合。例如，高温承压部位需要高荷重软化温度和高强度材料，温度波动大的部位需要抗热震优异的材料，侵蚀严重的区域需选用致密且抗渣性的材料等。在实际应用中，这些参数是选材的重要依据 ()。
耐火材料广泛应用于冶金、建材（如水泥、陶瓷）、石化、电力、玻璃等工业高温设备中。不同工况对耐火材料的要求不同，因而选材具有针对性。下面分别说明各行业主要高温装置所用耐火材料及其选材逻辑。
应用概述：冶金行业是耐火材料最大的用户，其中钢铁冶炼耗用耐火材料约占总量的50%以上。高炉、炼钢炉、钢包、铁水包等都需要大量耐火衬里。有色金属冶炼（如铜、铝、镍）炉窑也使用特殊耐火材料。
典型耐火材料及选材逻辑：
炼铁高炉：高炉炉身、炉腹等部位工作温度高且长期受炉渣和煤气冲刷。传统上高炉内衬高温区用高铝砖、碳化硅砖，炉缸和炉底长期被铁水/渣浸泡，采用炭砖（碳质耐火材料）砌筑以利用碳的高导热性带走热量、并抗铁水侵蚀 ()。炭砖导热快且不被铁水润湿，但需防止氧化和水侵袭。炉腹等冲刷严重区域也用氮化硅结合SiC砖或小粘土砖搭配水冷板，以兼顾耐磨和散热。
炼钢转炉、电炉：*钢水和炉渣碱性强，温度可达1600℃以上，**镁质耐火材料**是主要选择。转炉炉衬多用*镁碳砖（含10~20%石墨的烧结镁砖），石墨提高抗热震及抗渣侵蚀能力，能承受钢渣的剧烈冲刷和温度骤变 ()。电弧炉炉墙和炉盖则常用高纯镁砖或镁碳砖。由于镁碳砖不耐氧化，在转炉出钢口等氧气吹炼直接接触部位，采用镁钙砖或镁铬砖等纯氧化物耐火材料。钢包内衬也以碱性砖为主，上部工作层普遍采用镁碳砖，过渡层用高铝质浇注料或镁砖保温。总之，钢铁冶炼中碱性耐火材料（镁质、镁碳质）因其耐高温和抗碱渣性而成为主角 ()。
耐火材料在有色冶炼：*铜、镍高炉或反射炉常用*镁铬砖作为炉衬，抵抗硫化物渣的侵蚀；铝电解槽内衬则用炭块（阴极炭砖）和硅铝质耐火材料结合，SiC砖也用于铝槽侧墙，抵抗氟化盐电解质的侵蚀 ()。各种有色合金炉根据炉渣酸碱性选用相应的酸性或碱性砖，但普遍要求材料高致密、高纯以防止污染金属。
应用概述：建材行业包括水泥熟料煅烧窑、玻璃（单列在后述3.5节）、陶瓷窑炉、耐火材料窑炉自身等。这些窑炉温度中高且连续运行周期长，对耐火材料的寿命要求高。
典型耐火材料及选材逻辑：
水泥回转窑：*水泥窑分为干法和湿法回转窑，烧成带温度高达1450℃，且有旋转摩擦和碱氯侵蚀。烧成带内衬传统上采用*镁铬砖，因其抗碱侵蚀和耐高温性能好。但铬元素有环保问题，现代多改用镁铝尖晶石砖（镁橄榄石砖）代替 ()。过渡带温度稍低但热震剧烈，可采用镁铁尖晶石砖或高铝砖。分解带和冷却带温度<1200℃，可选用高铝浇注料或磷酸盐结合高铝砖，这些部位碱侵蚀较强，需材料耐碱。水泥窑选材原则是高温区用碱性耐火材料抵御碱性熟料和盐类侵蚀，中温区考虑热震用高铝质不定形材料，提高整体寿命。
陶瓷烧成窑炉：*如日用陶瓷隧道窑、辊道窑，最高温度在1300℃左右，气氛以氧化性为主。这类窑炉大量使用*黏土砖、高铝砖作为窑墙和窑顶；窑车和窑具常采用莫来石砖、堇青石-莫来石砖（俗称刚玉莫来石窑具）制作，以具有良好的热稳定性和较小的热膨胀 ()。烧成窑因需频繁装卸制品，也要求衬体抗机械冲击。一般来说陶瓷窑选材偏重硅酸铝系（黏土、高铝、莫来石）材料，满足温度即可，兼顾经济性。
石灰窑、玻璃窑炉的蓄热室格子砖：*这些属于建材范畴的设备通常工作温度不特别高但要求耐热震和抗灰尘侵蚀。蓄热室格子砖多用*黏土砖或高铝砖制成小格状结构，耐反复冷热循环 ()。
应用概述：石化行业的高温装置包括石油炼制过程中的催化裂化装置（FCC）的再生器、加热炉，化工生产中的各种高温反应炉（如乙烯裂解炉、合成氨转化炉、硫磺回收炉等）。这些设备往往温度在1000℃左右，有的伴随催化剂磨损或化学腐蚀，炉衬多为不定形耐火材料。
典型耐火材料及选材逻辑：
催化裂化再生器：*再生器内高温（≈700℃～800℃）燃烧焦炭，再生催化剂，对衬里要求*抗高温磨损和循环热应力。一般采用高强度耐磨浇注料（高铝或刚玉基，掺加SiC细粉和抗裂纤维）喷涂或浇注成衬 ()。这些浇注料在110℃养护后抗压强度可达30～50 MPa ()，并添加锚固件增强抗机械振动。再生器上部温度稍低但磨损仍强，也常用SiC砖局部砌筑加强耐磨区域。选材逻辑：高铝质浇注料+局部SiC砖，兼顾整体性和耐磨性能。
加热炉、裂解炉管道内衬：*石化加热炉通常细长，采用*耐火纤维模块和轻质浇注料作为隔热层，工作衬层则用高铝可塑料或浇注料抹衬，个别高温火焰直接冲刷区嵌砌刚玉砖。例如乙烯裂解炉辐射室内衬以硅酸铝纤维板为主，兼有薄层耐火浇注料防火焰直接冲蚀。对于强还原性气氛（如氢气、高碳化合物环境），应避免使用SiO₂含量高的材料以防被还原或碳沉积损坏，故多选用高铝或硅酸钙绝热制品。
化工反应器（硫回收炉等）：*此类炉型温度中等但气氛复杂，可能有酸性、碱性或其他腐蚀介质。例如硫磺回收炉有SO₂等酸性气体侵蚀，常选*黏土砖或高铝砖拱顶，耐酸不佳的材料需加防腐涂层。总的来说，石化装置衬里以不定形耐火材料为主，要求耐磨、耐蚀、热震性能兼备。材料施工便捷也是考虑因素，浇注料、喷涂料易于大型炉衬整体施工且无砖缝，不易泄漏，因此在石化行业大量取代了传统耐火砖衬里。
应用概述：电力领域的高温设备主要是各种工业锅炉（燃煤锅炉、循环流化床锅炉等）和垃圾焚烧炉。锅炉内耐火材料既要耐火又要绝热，减少热量损失；还需承受煤灰、飞砂的冲刷和化学侵蚀。垃圾焚烧因燃料成分复杂，腐蚀性强。
典型耐火材料及选材逻辑：
燃煤锅炉：*链条炉排锅炉的炉墙常用*粘土砖或高铝砖砌筑，既耐热又经济。大型电站锅炉燃烧室由于水冷壁管占据，耐火材料使用有限，仅在燃烧器区域装设耐火可塑料或预制耐火砖块，防止火焰直接吹刷管屏。这些材料要求导热系数低以减少对水冷壁的热冲击，故多为高铝质轻型浇注料或隔热砖。循环流化床锅炉因床料砂循环流动，对密相区耐火衬里磨损极其严重，通常采用刚玉莫来石可塑料或高强浇注料，并掺入不同比例的SiC颗粒以提高抗磨性。此外CFB锅炉分离器内衬也用致密耐磨浇注料施工。锅炉用耐火材料选型原则是：高温部位选耐磨耐火浇注料，低温部位选轻质保温材料，并考虑与金属壁管的热膨胀匹配。
垃圾焚烧炉：*炉膛温度约900℃～1100℃，垃圾燃烧会产生氯化物、硫化物等腐蚀介质以及磨损性的飞灰。炉衬一般采用*复合结构：工作层为厚砌耐火砖或浇注料（常用抗侵蚀高铝砖或SiC含量高的浇注料，提高抗酸碱腐蚀能力），背衬一层轻质隔热耐火砖或纤维制品保温 ()。关键部位如燃烧室拱顶用预制的高强浇注料板挂贴，灰渣冲刷区则镶嵌SiC砖以延长寿命。由于垃圾焚烧炉要求长期连续运行且检修困难，选材时强调长寿命和抗腐蚀，不惜采用价格较高的高级耐火材料。
燃气轮机和余热锅炉：燃气轮机的燃烧室隔热通常采用耐火纤维毯叠铺，因其重量轻且隔热性能优异。余热锅炉类似燃煤锅炉，不再赘述。
应用概述：玻璃熔窑是连续生产设备，典型池炉温度达1500℃左右，玻璃液对耐火材料有强腐蚀性，并要求耐火材料不能污染玻璃。玻璃熔窑各区域（池壁、池底、蓄热室、炉顶等）温度和工况差异大，用材组合很复杂。
典型耐火材料及选材逻辑：
玻璃池炉池壁/池底：*这是直接与熔融玻璃接触的部位，要求材料*抗玻璃液腐蚀且不污染玻璃。传统材料电熔锆刚玉砖（AZS砖）*在此应用最广：它由约50% Al₂O₃和50% ZrO₂- SiO₂组分电熔浇铸制成，组织致密 ()。AZS砖具有极强的抗玻璃液侵蚀能力，几乎不被溶解，而且不向玻璃液中析出杂质，**不污染玻璃** ()。因此池壁、池底大多采用AZS电熔砖砌筑为工作层。另外，池底下层和外围可用*高铝砖或刚玉砖作过渡层支撑保温。近年来，一些玻璃厂在池壁上部开始使用α-β熔融刚玉砖（无ZrO₂）以降低成本，但关键区域AZS仍是主力 ()。
玻璃窑蓄热室格子砖：*格子体用于预热空气，温度周期性上下波动，使用*黏土砖或硅砖小格砖砌成蜂窝状结构。硅砖可耐更高温且高温蠕变小，但抗热震稍差，因此也有不少采用价格低廉的粘土砖。格子砖要求热容量大、稳定性好，因此以致密黏土/硅质制品为宜。
玻璃窑炉顶：*池炉大碹顶部温度高（接近熔化温度），但不直接接触玻璃液，主要受火焰高温辐射。窑顶通常采用*硅砖砌筑：硅砖在高温下强度高、不易蠕变且导热性能适中，可以承受长周期运行 (；④碳质制品，如 碳砖、石墨粘土制品等；⑤锆质制品，如锆英石砖、锆莫来石砖、锆刚玉砖等；⑥特殊耐火材料，如纯氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等制品。))。但硅砖顶需始终保持高于600℃以避免石英相变引起裂隙，因此玻璃窑在停炉时也要缓冷以保护窑顶。现代高档玻璃窑顶也有使用电熔莫来石砖或高铝砖的，但相比之下硅砖经济且满足要求。窑顶保温层则砌筑轻质硅砖或硅酸钙板等，以减少热量散失。
其他部位：*如喂料口、澄清区、小炉、工作池等，根据具体工况选材：喂料部位受冷料冲击，可用*刚玉莫来石砖增强耐磨；料道和成型部位温度较低但要求不污染玻璃，多用高铝质浇注料或致密黏土砖。玻璃纤维窑和光伏玻璃窑因产品特殊，也会采用一些更纯净的氧化锆砖、刚玉砖等，但基本原则仍是接触玻璃液处优先选用AZS等抗溶出材料 ()。
综上，各行业耐火材料的选型需要综合考虑温度、介质化学性、机械应力和热循环等因素 ()。选材基本原则是：技术上能够满足使用要求并尽可能长寿命可靠，同时经济上兼顾成本和整体效益 ()。正确选用耐火材料对高温设备的长周期安全运行至关重要。
为了保证耐火材料的质量和适用性，国内外制定了一系列检测标准，对耐火材料的性能进行测试和评定。以下从标准体系、常见检测项目及方法三方面进行说明。
中国国家标准（GB/T）：*我国针对耐火材料的检测有完善的国家标准和行业标准。例如：**GB/T 7322**–2017《耐火材料耐火度试验方法》规定了锥形试样测定耐火度的方法 ([)；**GB/T 5072**–2008《耐火制品 常温耐压强度试验方法》用于测定耐火砖的抗压强度；**GB/T 5988**–2007《耐火材料 加热永久线变化试验方法》用于测定材料在高温加热后的永久线收缩率 ()；**GB/T 2997**（或*YB/T 5200）规定了显气孔率、体积密度和真气孔率的测定；GB/T 3001–2007可能涉及常温抗折强度的测试等。这些标准与国际标准接轨，确保测试结果具有权威性和可比性。
国际标准化组织（ISO）：*ISO的耐火材料测试标准主要由*ISO/TC33技术委员会制定，编号多归入ICS 81.080分类。例如：ISO 528（等同EN 993-12）规定了耐火度（Pyrometric Cone Equivalent, PCE）*的测定方法 ()；**ISO 8895**规定了*常温耐压强度的测定（与EN 993-5对应） () ()；ISO 10059系列用于耐火材料分类；ISO 1893规定了荷重软化温度（RUL）*的测定方法 ()；**ISO 16835**规定*热膨胀的测试方法 ()；ISO 12677规定X射线荧光法化学分析等等。ISO标准在欧洲常以EN-ISO形式发布，各国基本等同采用。
美国材料试验协会（ASTM）：*ASTM制定了一系列耐火材料测试标准，如*ASTM C24是耐火锥塔软化温度（耐火度）*试验方法 ()；**ASTM C133**是*冷态耐压强度和抗折强度测试标准 ()；ASTM C20/C830涉及显气孔率和体积密度的测定；ASTM C865是热震试验的方法；ASTM C832用于荷重蠕变和热膨胀联合测定 ()等。这些ASTM标准在北美影响广泛，也常被其他国家参考采用 () ()。
除上述外，各国行业协会和企业也有自己的测试规范，但总体而言GB/T、ISO、ASTM三大体系最为常见。它们在试验原理上大体一致，确保了检测结果的国际可比性。
耐火度（PCE耐火锥试验）：测定耐火材料抵抗高温不软化熔融的能力。试验采用标准三角锥形试样，与标准锥一起加热，到试样尖端弯曲接触底板时的温度即为耐火度 ()。耐火度反映材料耐高温的极限，是区分耐火材料等级的重要依据：一般耐火材料≥1580℃，高级耐火材料≥1770℃，特级≥2000℃ ()。耐火度高说明材料在高温下保持固相的能力强，但并不等于在工作条件下实际使用温度就这么高，因为还需考虑荷重和侵蚀因素。
显气孔率和体积密度：*通过沸煮法测定材料的开口气孔百分率，以及干燥状态下单位体积质量。显气孔率高说明材料内部孔隙多，通常强度较低但*热震性和隔热性能较好；气孔率低（材料致密）则强度和抗渣性提升但热震性可能下降 ()。体积密度直接影响窑炉结构重量和蓄热，重质耐火砖一般密度2.0–3.0 g/cm³，如高铝砖约2.3～2.6，镁砖2.9～3.0；轻质隔热砖密度可低至0.5～1.0。生产中通过控制原料级配和烧成温度来调节制品的气孔率和密度，以满足不同部位“重质”或“轻质”的需求。
常温耐压强度（CCS）：*在室温下测定试样承受*压碎的最大应力，单位MPa。它反映耐火材料在运输、安装及窑炉冷态时承载的能力，也是评价材料烧结程度的重要指标 ()。例如高铝砖CCS通常>40 MPa，矾土熟料烧结越充分强度越高。耐压强度不足易导致砌砖在砌筑或使用初期机械损坏。该试验在GB/T 5072和ASTM C133中都有标准规定 ()。
常温抗折强度（MOR）：即室温下材料的抗弯拉强度，通常通过三点弯曲试验测得。抗折强度对评价脆性耐火制品（砖、板）的机械性能很重要，往往比抗压更灵敏地反映材质缺陷。比如硅砖抗压可达30 MPa但抗折仅约5 MPa，说明其脆性大、缺陷敏感。抗折强度高的材料在热应力或机械震动下不易开裂碎断。ASTM C133同时涵盖了抗折测试 ()。
高温荷重软化温度（RUL）：*在一定载荷下，试样受热*发生规定形变时的温度。例如按标准施加0.2 MPa载荷，当试样相对高度收缩变形达0.6%时的温度即为RUL(t₀.₆)。RUL表征材料在高温和荷载共同作用下抵抗形变的能力 ()。它比耐火度更贴近实际使用条件，是设计窑炉时选材的重要依据 ()。如黏土砖RUL约1250～1350℃，高铝砖可达1400～1500℃，优质刚玉砖甚至>1700℃。RUL偏低的材料不宜用于承重拱顶等部位，否则会在使用温度下软化变形导致结构坍塌。
高温强度（高温抗折/抗压）：*指材料在高温下的力学强度。典型测试如*热态抗折强度（HMOR）是在一定高温下测量试样的抗折强度；高温抗压强度在ISO 22685等标准中有方法规定 ()。高温强度反映材料结合相在工作温度时的强度，例如碳化硅砖在1400℃时仍有相当高的强度，而粘土砖高温下强度下降明显。高温强度高的材料在实际炉役中更不易因自重或应力而损坏。
常温/高温弹性模量：在拉伸或弯曲试验中测定材料的杨氏模量。高弹模表示材料刚性大但脆性也大，对热应力适应性差；低弹模材料较“柔”，受热应力易于通过弹性变形缓冲。工程上有时选用弹性模量较低的耐火材料（如某些纤维制品）来减轻热应力。
热膨胀系数（线膨胀）：*用高温膨胀仪测量材料随温度升高的长度变化曲线，从而求出平均线膨胀系数。该系数决定了砌体预留膨胀缝的大小，也影响热应力大小 ()。例如硅砖从20℃升至800℃膨胀达1.3%左右，而黏土砖仅约0.6%，所以硅砖砌体需要更多膨胀缝。线膨胀测试还能发现材料的相变温度（膨胀曲线上凸点），比如石英的573℃相变。**ISO 16835**和*ASTM E228等标准规范了线膨胀测试 ()。
热震稳定性：*常用*水冷法或空气循环法测试。水冷法如将烧至规定温度（例如1100℃）的试样迅速投入水中冷却，反复循环至试样出现剥落破裂的循环次数作为热震次数指标。空气法则是在炉内急冷急热循环并测残余强度。热震试验没有统一国际标准，各国多采用自己的方法（如中国国标、水泥行业标准，ASTM C1171为定性热震测试方法 ()）。抗热震性好的材料在热震试验中能经受更多循环或强度损失小。该指标对于炼钢炉盖、玻璃窑蓄热室格子砖等温度周期波动部位至关重要。
抗渣侵蚀试验：*模拟耐火材料与炉渣、熔融金属接触的抗腐蚀能力，常用*坩埚法或熔洞法。坩埚法是在试样内盛放一定成分的渣，高温保持后测定试样被侵蚀的深度和渗透情况；熔洞法是在平板试样上开孔放渣，高温后观察孔径扩大情况。抗渣性强的材料侵蚀浅、渗透层薄。这类试验往往由行业标准规定（如钢铁行业YB/T标准），用于评估耐火材料在特定熔渣环境下的适用性。
高温蠕变：*在高温恒定应力下长时间加载（一般50～100小时），测量试样的徐变变形率。以*蠕变率%/h或总蠕变%表示。蠕变率低意味着材料在工作温度下长期结构稳定性好。例如高炉用黏土砖要求在1350℃下0.2 MPa 50h蠕变<0.2%。该试验对高温长期服役的炉衬材料（如玻璃窑顶砖）很重要。
以上检测项目各有侧重：耐火度、化学分析等保证材料耐高温本质；强度、荷重软化、蠕变等保证力学稳定；气孔率、热膨胀、热震性等关系使用寿命；抗渣性指标则确保材料化学稳定。通过这些试验，能全面评估耐火材料质量，以指导生产和选材 ()。
实验室常规检测：耐火材料出厂前一般要进行上述主要性能的常规检测。试样通常按标准制备成规定尺寸（砖状、柱状或饼状等），在实验炉中高温烧成需要时效处理，然后在检测设备上测定各种指标。例如耐火度试验在锥形试样上进行，需要一个专用的小炉和标准Orton三角锥作为参照；显气孔率测试则需真空饱水称重装置；常温强度测试用液压试验机施加载荷等。实验室检测条件可控，结果准确，适用于材料研发、出厂质量检验和认证等场合。
现场无损检测：*在工业炉现场，更多关注炉衬实际状态，一些无损检测技术可派上用场。如通过*红外测温和热成像监测炉墙温度分布，判断某处衬体是否因侵蚀变薄导致“热点”；利用超声波或雷达检测砌体内部裂纹和剥落情况；采用取样分析法，在大修时对旧衬取样进行矿相和残存厚度分析，以评估材料使用状况。
应用场景关联：*不同检测项目对于不同应用场景的重要性不同。例如，在*高炉和转炉用耐火材料中，抗渣侵蚀和高温强度的检测尤为关键，因为这些炉衬直接受铁水和钢渣侵蚀；在玻璃窑材料中，耐火度和化学成分纯度测试很重要，以确保不会污染玻璃液 ()；对于水泥窑耐火材料，热震稳定性和荷重软化温度测试结果直接关系到烧成带用砖能否长寿；电炉炉盖等周期操作部位，则尤其看重热震试验表现。总之，通过针对性地选取测试项目，可以有效预测材料在特定工况下的行为，从而指导材料的应用。
检测新技术：随着技术发展，一些先进检测方法也在应用。例如显微结构分析（SEM、XRD等）用于评估材料烧后矿物组成；计算机断层成像（CT）用于观察材料内部孔隙裂纹三维分布；激光导热仪快速测量材料热导率等。这些技术丰富了对耐火材料性能的认识，辅助传统测试手段优化材料设计。
综上，耐火材料的检验检测涉及多方面性能，以对应其在高温下所需的多种功能。标准化的检测方法和指标体系，保证了耐火制品质量的稳定和用户选材的科学依据 ()。通过严格的检测和质量控制，才能确保耐火材料在冶金、建材、石化、电力、玻璃等高温工业中安全可靠地发挥作用。
参考文献：
耐火材料的定义、分类及性能指标说明 () ()
粘土砖、高铝砖、硅砖等硅酸铝耐火制品的成分和性能 () () ()
镁质耐火砖的成分特性及其高温性能描述 () ()
碳化硅砖的性能特点及应用 () ()
莫来石砖的高温性能和抗热震特性 () ()
浇注料等不定形耐火材料的典型组成和性能参数 () ()
各类耐火材料在钢铁冶炼、高炉、玻璃窑等领域的典型用途 () ()
AZS熔铸砖在玻璃熔窑中的应用效果与优势 ()
ASTM和ISO关于耐火材料冷态强度、尺寸密度测试的标准 ()
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