通過(guò)純度對(duì)鎂質(zhì)耐火材料高溫強(qiáng)度的影響研究表明，鎂質(zhì)耐火材料高溫強(qiáng)度隨Mgo的含量由90％提高到98％時(shí)，有緩慢下降的趨勢(shì)。但當(dāng)MgO含量超過(guò)98％時(shí)，卻突然增加了，其中MgO含量增加到99％以上時(shí)，能顯著地提高其高溫強(qiáng)度。鎂質(zhì)耐火材料高溫強(qiáng)度隨MgO含量增加而提高的這種變化規(guī)律，在CaO／SiO2(摩爾比)大于1.7或者小于1.7都是如此。這說(shuō)明MgO的含量是影響鎂質(zhì)耐火材料高溫強(qiáng)度的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。因?yàn)殡s質(zhì)含量高的鎂質(zhì)耐火材料，由于雜質(zhì)會(huì)聚集在方鎂石晶問(wèn)內(nèi)形成熔劑結(jié)合，因而其高溫強(qiáng)度即會(huì)下降。
相反，如果雜質(zhì)含量很低(高純度)，例如，＜2％，因雜質(zhì)被孤立存在于方鎂石晶粒交接處(角隅)，因而MgO—MgO直接結(jié)合組織發(fā)達(dá)，高溫強(qiáng)度大。這就解釋了現(xiàn)代鎂質(zhì)耐火材料技術(shù)為什么要發(fā)展含量為98％級(jí)甚至99％級(jí)的鎂質(zhì)耐火材料的原因。
除雜質(zhì)總量的原因之外，雜質(zhì)種類(lèi)及其相對(duì)含量對(duì)鎂質(zhì)耐火材料的高溫強(qiáng)度也有影響。例如:
(1) 5％M2S在無(wú)CaO存在時(shí)，鎂質(zhì)耐火材料的高溫抗折強(qiáng)度接近純MgO的高溫抗折強(qiáng)度值。并且當(dāng)同時(shí)還含有0.5％Al2O3和0.5％Fe2O3而無(wú)CaO的鎂質(zhì)耐火材料的高溫抗折強(qiáng)度與純MgO也不相上下。但若向MgO+M2S配料中引進(jìn)0.5％CaO時(shí)，即會(huì)使其高溫強(qiáng)度嚴(yán)重下降。另外，在MgO—M2S材料中同時(shí)引進(jìn)CaO、Al2O3和Fe2O3時(shí)，則會(huì)使其高溫強(qiáng)度更加明顯地下降。
(2) CMS會(huì)使鎂質(zhì)耐火材料的高溫強(qiáng)度大為下降，但卻會(huì)隨著CMS比例的降低而提高。不過(guò)即使CMS比例低至0.5％時(shí)，鎂質(zhì)耐火材料在1500℃時(shí)的高溫強(qiáng)度也只有純MgO的1／10。原因是含的鎂質(zhì)耐火材料在高溫下增加了液相數(shù)量。
(3) C3MS2對(duì)鎂質(zhì)耐火材料高溫強(qiáng)度的影響與CMS相近，但除1500℃以外，其高溫強(qiáng)度要比CMS稍高一些。
(4) C2S為高固相，因而對(duì)鎂質(zhì)耐火材料的高溫強(qiáng)度不會(huì)產(chǎn)生叫顯的負(fù)影響。
由以上分析可以得出，鎂質(zhì)耐火材料的高溫強(qiáng)度與組成中硅酸鹽相(由有效CaO／SiO2比值決定)的種類(lèi)有關(guān)，在接近CMS（t=1492℃％)組成區(qū)域，CaO／SiO2=1時(shí)，高溫強(qiáng)度最低，雖然直接結(jié)合比例隨CMS含量的降低而提高，但高溫強(qiáng)度提高的幅度卻很少。
歸納起來(lái)認(rèn)為，有效CaO／SiO2是影響鎂質(zhì)耐火材料高溫強(qiáng)度的關(guān)鍵參數(shù)。由于鎂質(zhì)耐火材料通常都屬于MgO-CaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2五元系統(tǒng)。少量Al2O3和Fe2O3會(huì)使高CaO／SiO2比的鎂質(zhì)耐火材料高溫強(qiáng)度曲線產(chǎn)生如下變化:
(1) 高溫強(qiáng)度最大值降低了。
(2) 高溫強(qiáng)度達(dá)到最大值所要求的適宜CaO／SiO2比值提高了。
(3) 當(dāng)CaO／SiO2比值達(dá)到適宜值以上時(shí)，高溫強(qiáng)度降低的速度增加了。因?yàn)榈腿巯?C2A、C4AF或C2F、C4AF)充填在方鎂石晶界內(nèi)，不僅會(huì)導(dǎo)致材料的高溫性能降低，而且還會(huì)成為熔渣入侵通道，降低抗渣性。
雜質(zhì)成分B2O3、Al2O3、Cr203和Fe2O3等R2O3型氧化物對(duì)鎂質(zhì)耐火材料的高溫強(qiáng)度也有明顯影響，其影響程度為B2O3:Al2O3:Cr203:Fe2O3=70:11:3:1。B2O3和Al2O3對(duì)鎂質(zhì)耐火材料高溫強(qiáng)度降低作用大是因?yàn)槠湎鄬?duì)分子質(zhì)量較小的緣故。而含2CaO·SiO2的鎂質(zhì)耐火材料內(nèi)B2O3的有害效應(yīng)主要在于:其濃度僅千分之幾就能使硅酸鹽相在相當(dāng)?shù)偷臏囟认孪?，只剩下方鎂石和一種滲透能力很強(qiáng)的液體。而Fe2O3對(duì)鎂質(zhì)耐火材料高溫強(qiáng)度下降較小則是因?yàn)樵诟邷叵?，F(xiàn)e2O3進(jìn)入方鎂石內(nèi)形成固溶體，從而減少了在試驗(yàn)溫度下Fe2O3的有效濃度。
通過(guò)以上討論，可以得出以下結(jié)論，三種主要雜質(zhì)成分影響了鎂質(zhì)耐火材料的高溫強(qiáng)度:
(1) CaO／SiO2提高到2以上即有效CaO／SiO2=2.0，從而使硅酸鹽相以=C2S存在，便可顯著地改善鎂質(zhì)耐火材料的高溫強(qiáng)度。
(2) B2O3含量降低到0.05％以下(天然鎂砂中B2O3含量通常低于這一數(shù)值)，以便使B2O3對(duì)鎂質(zhì)耐火材料高溫強(qiáng)度的危害降低到最低限度。
(3) 不同SiO2含量達(dá)到最大高溫強(qiáng)度值的CaO／SiO2不同，是由于有一部分CaO固溶于MgO中而使硅酸鹽相的CaO／SiO2比值低于化學(xué)分析值的緣故。
