Магнієво-алюмінієва шпінель стійкий вогнетривкий матеріал - це вогнетривкий матеріал, що складається з вмісту магнію та оксиду магнію (показник маси) не менше ніж 20 відсотків. Через великий діапазон змін у вмісті Al₂O₃ та MgO ми будемо використовувати Al₂O₃, MgO та MgO. Вогнетривкий матеріал для основних хімічних інгредієнтів спільно називають магнієво-алюмінієвими вогнетривкими матеріалами.
MgAl2O4 є основним об'єктом магнієвого алюмінієвого вогнетривкого матеріалу. Належить до типової структури шпінелі. Він має чудові характеристики, такі як висока температура плавлення, низький коефіцієнт теплового розширення, хороша механічна міцність і стійкість до шлаку.
Існують певні дефекти традиційного виготовлення (тобто великі частинки MgO та Al₂O ₃ для отримання MgAL₂O ₄ після високотемпературного спікання), що призводить до таких труднощів у існуванні магнієвих та алюмінієвих вогнетривких матеріалів: з одного боку, продуктивність спікання низька, оскільки процес утворення шпінелі супроводжуватиметься від 5 до 5 відсотків до 8 відсотків ефекту об’ємного розширення, у мікроструктурі є велика кількість початкових тріщин і мікропор, що ускладнює виготовлення щільних виробів ; з іншого боку, механічні властивості погані. Тріщини можуть певною мірою покращити його ефективність теплового удару, але зі збільшенням вмісту шпінелей з великими частинками, збільшенням дефектів мікротріщин і втрати міцності, важко відповідати розвитку високотемпературних виробництв. Нанотехнологія є ефективним рішенням для ефективного вирішення відмінних характеристик спікання, механічних властивостей і антисейсмічних характеристик магнієвих алюмінієвих вогнетривких матеріалів.
Використання нанотехнологій для покращення ефективності спікання, механічних характеристик і стійкості до термічного удару магнієвих і алюмінієвих вогнетривких матеріалів, головним чином у двох аспектах: по-перше, наночастинки мають поверхневий ефект і ефект малого розміру, що може зменшити точки контакту між MgO та Al₂O₃, скорочують дифузійну відстань між частинками, сприяють спіканню продукту та покращують інтенсивність механіки. По-друге, взаємозв’язок між регулюванням довжини мікротріщини та розміром зерна є ключовим для контролю співвідношення між характеристиками спікання, механічними характеристиками та термічними сейсмічними характеристиками магнієво-алюмінієвого вогнетривкого матеріалу. Коли розмір зерна перевищує критичний розмір зерна, всередині матеріалу з’являться тріщини, а довжина тріщини збільшується разом із розміром зерна. Розмір зерна досягає певного ступеня. Інтенсивність майже втрачена. Для використання сировини нанорівня можна зменшити довжину та кількість мікротріщин усередині матеріалу. Нанозернисті частинки легше пом'якшують тепловий стрес і покращують міцність і в'язкість матеріалу.
