以莫來(lái)石為主晶相的耐火材料有粘土磚、高鋁磚、莫來(lái)石磚和電熔莫來(lái)石磚等。莫來(lái)石的生成反應(yīng)及其在耐火磚中的分布特征是控制顯微結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性要素。莫來(lái)石的生成機(jī)制有一次奠來(lái)石、二次莫來(lái)石和熔體結(jié)晶莫來(lái)石三種類型，前兩類主要發(fā)生在以固相反應(yīng)為主的燒結(jié)型耐火磚中，而后者則與熔融結(jié)晶型耐火磚密切相關(guān)。

　　1．燒結(jié)莫來(lái)石磚

? ? 燒結(jié)莫來(lái)石磚是用鋁和硅的氧化物或其他化合物及鋁硅酸鹽礦物為原料，按化學(xué)配比制成混合料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成的合成莫來(lái)石，再經(jīng)粉碎成型、干燥，在高溫下燒結(jié)成的耐火磚。

　　在質(zhì)量好的合成莫來(lái)石中，莫來(lái)石含量應(yīng)達(dá)到95％，這就控制了對(duì)原料化學(xué)純度的要求。在燒結(jié)條件一定時(shí)，原料純度愈高，晶體長(zhǎng)大就愈困難，莫來(lái)石晶體尺寸就愈細(xì)?。划?dāng)其中含有5％～10％玻璃相時(shí)，莫來(lái)石則可發(fā)育成柱狀自形晶，長(zhǎng)度可達(dá)10μm左右。

　　含莫來(lái)石90％左右的合成莫來(lái)石，莫來(lái)石晶間有玻璃相和氣孔；當(dāng)玻璃相含量增加(如占20％)時(shí)，莫來(lái)石晶體發(fā)育良好，莫來(lái)石被玻璃相膠結(jié)。

　　制造的原料之一是硅線石族礦物，有藍(lán)晶石、紅柱石和硅線石三種變體，受熱后分解發(fā)生莫來(lái)石化，通?？色@得含莫來(lái)石80％左右的合成莫來(lái)石，只是晶體細(xì)小。藍(lán)晶石精礦煅燒后發(fā)生莫來(lái)石化后的形貌，在莫來(lái)石晶體間存在著玻璃相膠結(jié)。

　　硅線石族三個(gè)礦物的化學(xué)組成相同，但性質(zhì)和結(jié)構(gòu)卻迥然而異：藍(lán)晶石為Al2O3(SiO2)，構(gòu)造中鋁的配位數(shù)為6，屬高壓下的生成相，密度高；硅線石為AlO(Al,Si)O4，構(gòu)造中鋁的配位數(shù)為6和4，即鋁的各一部分構(gòu)成四面體和八面體，屬低壓下的生成相，密度較低；紅柱石為AlOAl(SiO4)，是唯一鋁的配位數(shù)為的(即一半為6；一半為4)。三者都是按3(Al2O3·SiO2)→3Al2O3·2SiO2+SiO2式反應(yīng)生成莫來(lái)石的。但反應(yīng)溫度和體積效應(yīng)不盡相同，理論上講，生成相除莫來(lái)石外，還有部分是方石英和玻璃相。假設(shè)SiO2相全部為方石英，按摩爾比容計(jì)算，藍(lán)晶石完成分解反應(yīng)的體積效應(yīng)將增加22.6％，實(shí)際只膨脹大約15％～18％；硅線石和紅柱石發(fā)生莫來(lái)石化時(shí)的體積效應(yīng)很小，因此可直接用于生產(chǎn)燒成或不燒的耐火磚，而藍(lán)晶石則只能少部分配合使用，或者經(jīng)過(guò)預(yù)燒處理后制成合成莫來(lái)石再用作原料。另外，硅線石族礦物受熱分解生成的莫來(lái)石晶體，不論晶體發(fā)育程度如何，其Al2O3／SiO：比值皆低于3：2的理論值，但都具有典型的莫來(lái)石晶格常數(shù)。

　　合成莫來(lái)石屬于一種預(yù)合成的原料，可以制作高性能的耐火磚燒結(jié)莫來(lái)石磚，亦可直接做為散狀耐火材料使用；為了保證燒結(jié)磚的高溫力學(xué)性能，要求具有均一的顯微結(jié)構(gòu)，否則不能獲得優(yōu)質(zhì)燒結(jié)莫來(lái)石磚。

　　2．電熔莫來(lái)石磚

? ? 通過(guò)熔融-凝固結(jié)晶過(guò)程而制備的莫來(lái)石磚，稱為電熔莫來(lái)石磚。磚中柱狀莫來(lái)石晶體可達(dá)毫米級(jí)，通過(guò)改變工藝制度，可控制莫來(lái)石晶體呈較小的尺寸。

　　分析表明，盡管設(shè)計(jì)時(shí)的Al2O3／SiO2為3：2，電熔莫來(lái)石組成中的Al2O3／SiO2比例仍常接近于2：1，這是因?yàn)樵谌廴诮Y(jié)晶磚中含有10％～15％的玻璃相，若配料組成高于3：2，或接近于2：1者，晶間玻璃相則減少至5％以下，所以，用含Al2O3 72％左右混合料制成的電熔莫來(lái)石磚中總是含有很多玻璃相，同時(shí)影響相組成的還與熔融制度和氣氛有關(guān)。

　　可見(jiàn)，考核電熔莫來(lái)石磚質(zhì)量的應(yīng)是結(jié)構(gòu)中莫來(lái)石含量，而不是配合料的初始化學(xué)組成。