鎂鋁尖晶石是具有尖晶石結(jié)構(gòu)的氧化物中的一種，化學(xué)表達(dá)式為MgAl2O4，礦物尖晶石是MgO-Al2O3二元系統(tǒng)的唯一化合物。在鎂鋁尖晶石結(jié)構(gòu)中，其他較小尺寸的離子均可以替代鎂離子和鋁離子，從而保持電化學(xué)平衡，這種電化學(xué)平衡使尖晶石具備較高的抗鋼渣的侵蝕性能。

　　鎂鋁尖晶石是高熔點(diǎn)(2135℃)的耐火材料。表1在體積密度、熱導(dǎo)率和熱膨脹系數(shù)等性能指標(biāo)上將尖晶石相、MgO和Al2O3進(jìn)行對比。通過對比可以發(fā)現(xiàn)，尖晶石的三項(xiàng)指標(biāo)均最低。故當(dāng)MgO和Al2O3生成鎂鋁尖晶石時(shí)，密度下降，體積增加，因此對于鎂質(zhì)澆注料來說，可以考慮將氧化鎂部分轉(zhuǎn)變成鎂鋁尖晶石以形成新的復(fù)相結(jié)構(gòu)來改善鎂砂抗水化性能差的缺陷。

　　表1尖晶石，MgO和Al2O3的熱性能和物理性能

　　工業(yè)上以Al2O3/MgO化學(xué)計(jì)量比是28.2/71.8作為分界點(diǎn)將鎂鋁尖晶石分為兩類，比值小的含有過量MgO，為富鎂尖晶石MR66;比值大的含有過量氧化鋁，為富鋁尖晶石AR78和AR90，詳見圖表2.

　　表2不同MgO含量的尖晶石對比

　　鎂鋁尖晶石相圖見圖1。

　　圖1氧化鎂-氧化鋁相圖

　　鎂鋁尖晶石的合成基本方法及制備：

　　目前必須通過合成的方法才能獲得可以作為耐火材料原料的尖晶石，合成方法主要是燒結(jié)和電熔，原料為高純氧化鋁和化學(xué)級(jí)氧化鎂。燒結(jié)法的優(yōu)勢在于工藝過程是一個(gè)連續(xù)的陶瓷化過程，可以控制喂料速度并保持窯內(nèi)溫度的分布均勻，因此生產(chǎn)的產(chǎn)品非常均質(zhì)，晶粒尺寸在30-80μm之間，氣孔率也較低(<3°%);電熔法則屬于間歇操作過程，操作前要預(yù)先對原料進(jìn)行分選均化，因?yàn)槿绻蠅K過大則需要延長冷卻時(shí)間，這時(shí)在冷卻的過程中會(huì)出現(xiàn)顯微結(jié)構(gòu)不均勻的情況，而且如果冷卻速度過快會(huì)使尖晶石晶體在外部比在里面的要小，中心處聚集大量低烙點(diǎn)雜質(zhì)集。

　　鎂鋁尖晶石具有較高的抗渣侵蝕性、抗熱震性和高溫耐壓強(qiáng)度高，優(yōu)質(zhì)的預(yù)合成尖晶石為不定形及定形高純耐火材料的生產(chǎn)提供了新的原料，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

　　含鎂鋁尖晶石質(zhì)的耐火澆注料是由剛玉、鎂砂、高鋁礬土和合成的鎂鋁尖晶石骨料及粉料配制而成。由于尖晶石的存在和生成，會(huì)產(chǎn)生膨脹和微裂紋，從而使材料里面產(chǎn)生的熱應(yīng)力得到緩沖，因此抗?fàn)t渣侵蝕性和抗熱震性好，同時(shí)尖晶石相能夠?qū)⒎芥V石包裹而提高抗水化性能。因此，在鎂質(zhì)澆注料中添加尖晶石成分能夠較大程度提高材料的性能，擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。