耐火材料指的是物理和化學(xué)性質(zhì)適宜于在高溫下使用的非金屬材料，但不排除某些產(chǎn)品可含有一定量的金屬材料（CB/T 18930—2002）。一般是指耐火度不低于 1580℃的無機(jī)非金屬材料或制品。耐火材料有一個標(biāo)志性指標(biāo)——耐火度，指的是耐火材料在無荷重的條件下抵抗高溫而不熔化的特性。也可以理解為在高溫作用下，耐火材料達(dá)到特定軟化程度時的溫度。它是一種材料抵抗高溫作用的指標(biāo)，可以作為窯爐在高溫下使用的基本保證。耐火材料在使用過程中，除了受到高溫（一般為 1000 ～1800℃）作用外，還要受到物理、化學(xué)、機(jī)械等方面的作用，如：高溫下承受爐體及物料的荷重；操作過程中的外界應(yīng)力；由于溫度的急劇變化、受熱不均而出現(xiàn)的極大溫差以及由此而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；各種高溫流體及爐渣、煙塵的沖刷；液態(tài)金屬、爐渣及雜質(zhì)元素的侵蝕，環(huán)境氣氛的轉(zhuǎn)變及作用等。因此，選用耐火材料除了考慮耐火度以外，還需要考慮耐火材料抵抗上述作用的性質(zhì)，使耐火材料能夠盡可能在各種操作條件下適用。

耐火材料因材質(zhì)、外形、制造方法及使用對象復(fù)雜，如不進(jìn)行合理的劃分將不利于（或不便于)進(jìn)行研究、生產(chǎn)和選用，因此，有必要對耐火材料進(jìn)行科學(xué)分類。通常按耐火材料的共性和特性進(jìn)行劃分，也可以按照材料的化學(xué)、礦物組成進(jìn)行分類，還可以按照材料的制備方法、材料的形狀尺寸及材料的應(yīng)用等來分類。我們僅介紹耐火材料的主要分類方法。

1.1 耐火材料分類

1.1.1按化學(xué)性質(zhì)分類

耐火材料在使用過程中除承受高溫作用外，往往伴隨著熔渣（液態(tài)）及氣體的化學(xué)侵蝕。為了保證耐火材料在使用中有足夠的抗侵蝕能力，選用的耐火材料的化學(xué)屬性應(yīng)與侵蝕介質(zhì)的化學(xué)屬性相同或接近。按化學(xué)屬性分類對于了解耐火材料的化學(xué)性質(zhì)，判斷耐火材料在實(shí)際使用過程中與接觸物之間的化學(xué)作用具有重要意義。耐火材料按化學(xué)屬性可分為酸性耐火材料、中性耐火材料及堿性耐火材料。

1.1. 1.1酸性耐火材料

通常是指以SiO,為主成分的耐火材料。在高溫下易與堿性耐火材料、堿性渣、含堿化合物或高鋁質(zhì)耐火材料起化學(xué)反應(yīng)。一般為硅質(zhì)耐火材料（酸性較大)、黏土質(zhì)耐火材料（弱酸性）及半硅質(zhì)耐火材料（酸性居于以上兩者之間)。也有將鋯英石質(zhì)耐火材料和碳化硅質(zhì)耐火材料歸入酸性耐火材料的，因?yàn)榇祟惒牧现泻休^高的 SiO,或在高溫狀態(tài)下能轉(zhuǎn)變?yōu)?SiO,。酸性耐火材料對酸性介質(zhì)的侵蝕具有較強(qiáng)的抵抗能力。

1.1.1.2 中性耐火材料

在高溫下與酸性耐火材料、堿性耐火材料、酸性或堿性渣或熔劑不發(fā)生明顯化學(xué)反應(yīng)的耐火材料稱為中性耐火材料。按嚴(yán)格意義講是指碳質(zhì)耐火材料。通常也將以三價(jià)氧化物為主體的高鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)、鋯剛玉質(zhì)、鉻質(zhì)耐火材料歸人中性耐火材料。因?yàn)榇祟惒牧虾休^多的兩性氧化物如Al,0,、Cr,O,等。此類耐火材料在高溫狀況下對酸、堿性介質(zhì)的化學(xué)侵蝕都具有一定的穩(wěn)定性，尤其對弱酸、弱堿的侵蝕具有較好的抵抗能力。

1. 1.1.3 堿性耐火材料

堿性耐火材料是指在高溫下易與酸性耐火材料、酸性渣、酸性熔劑或高鋁質(zhì)耐火材料起化學(xué)反應(yīng)的耐火材料。一般是指以MgO、CaO 或以 MgO·Ca0 為主要成分的耐火材料,如鎂質(zhì)、石灰質(zhì)、鎂鉻質(zhì)、鎂硅質(zhì)、白云石質(zhì)耐火材料。鎂質(zhì)、石灰質(zhì)、白云石質(zhì)耐火材料為強(qiáng)堿性耐火材料；鎂鉻質(zhì)、鎂硅質(zhì)及尖晶石質(zhì)耐火材料為弱堿性耐火材料。這類耐火材料的耐火度都比較高，對堿性介質(zhì)的化學(xué)侵蝕具有較強(qiáng)的抵抗能力。

1.1.2按化學(xué)組成分類

此種分類法能夠很直接地表征各種耐火材料的基本組成和特性，在生產(chǎn)、使用、科研上是常見的分類法，具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用意義。

1.1.2.1硅質(zhì)耐火材料

以SiO,為主要成分的耐火材料通常稱為硅質(zhì)耐火材料，主要包括硅磚及熔融石英制品。二氧化硅含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）不小于 93%，以天然石英巖為主要原料的耐火材料為硅石耐火材料。硅磚以硅石為主要原料生產(chǎn)，其 SiO。含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）一般不小于 85%而小于93%，主要礦物組成為鱗石英和方石英，主要用于焦?fàn)t和玻璃窯爐等熱工設(shè)備的構(gòu)筑。熔融石英制品以熔融石英為主要原料生產(chǎn)，其主要礦物組成為石英玻璃，由于石英豉璃的膨脹系數(shù)很小，因此熔融石英制品具有優(yōu)良的抗熱沖擊能力。如熔融石英質(zhì)浸入式水口用于煉鋼連鑄中，具有較好的使用效果。

1.1.2.2 硅酸鋁質(zhì)耐火材料

以Si02-AI2O3，系礦物為主要原料的耐火材料，為硅酸鋁質(zhì)耐火材料。依據(jù) AL2O3含量的不同，可將硅酸鋁質(zhì)耐火材料劃分為不同的種類，

1.1.2.3 鎂質(zhì)耐火材料

鎂質(zhì)耐火材料是指以鎂砂為主要原料，以方鎂石為主晶相，MgO 含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）大于80%的堿性耐火材料。通常依其化學(xué)組成不同分為：

（1）鎂質(zhì)制品。w(MgO)≥87%，主要礦物為方鎂石。

（2）鎂鋁質(zhì)制品。w(MgO)>75%,w(Al,0,)一般為7%～8%，主要礦物成分為方鎂石和鎂鋁尖晶石（MgO·Al,O,）。

（3）鎂鉻質(zhì)制品。w（MgO)>60%，w（CrQ,）一般在 20%以下，主要礦物成分為方鎂石和鉻尖晶石。

（4）橄欖石質(zhì)及鎂硅質(zhì)制品。此種鎂質(zhì)材料中除含有主成分 Mg0 外，第二化學(xué)成分為Si0,。鎂橄欖石磚比鎂硅磚含有更多的 Si0,，前者的主要礦物成分為鎂橄欖石和方鎂石，后者的主要礦物為方鎂石和鎂橄欖石。

(5)鎂鈣質(zhì)制品。此種鎂質(zhì)材料中含有一定量的 CaO，主要礦物成分除方鎂石外還含有一定量的硅酸二鈣（2CaO·SiO,）。

1.1.2.4 白云石質(zhì)耐火材料

以天然白云石為主要原料生產(chǎn)的堿性耐火材料稱為白云石質(zhì)耐火材料。主要化學(xué)成分為30%～42%的 MgO 和40%~60%的 Ca0，二者之和一般應(yīng)大于90%。其主要礦物成分為方鎂石和方鈣石（氧化鈣)。

1. 1. 2.5’含碳耐火材料

含碳耐火材料，又稱碳復(fù)合耐火材料，是指以不同形態(tài)的炭素材料與耐火氧化物復(fù)合生產(chǎn)的耐火材料。含碳耐火材料主要包括鎂碳材料、鎂鋁碳材料、鋁碳材料、鋁碳化硅碳材料等。

1.1.2.6 含鋯耐火材料

含鋯耐火材料是指以氧化鋯（ZrO_)、鋯英石等含鋯材料為原料生產(chǎn)的耐火材料。含鋯耐火材料制品通常包括鋯英石制品、鋯莫來石制品、鋯剛玉制品等。

1. 1.2.7 特種耐火材料

上述分類所不能包括的材料，此類材料除其化學(xué)組成比較特殊，不宜歸類到上述類別中外，通常它們還具有各自的較為突出的特點(diǎn)，如優(yōu)良的熱震穩(wěn)定性、抗渣性等，這些特點(diǎn)往往用于特定的使用條件。特種耐火材料制品又可分為如下品種：

（1）碳質(zhì)制品。碳質(zhì)制品包括碳磚和石墨制品。

（2）純氧化物制品。純氧化物制品包括氧化鋁制品、氧化鋯制品、氧化鈣制品等。

（3）非氧化物制品。非氧化物制品包括碳化硅、碳化硼、氮化硅、氮化硼、硼化鋯、硼化鈦、賽隆（SiAION）、阿隆（AION）、鎂阿隆（MgAION）制品等。

1.1.3 其他分類方法

(1)按耐火材料供給形態(tài)可分為定形耐火材料和不定形耐火材料。定形耐火材料指具有固定形狀的耐火制品，分為致密定形制品與保溫定形制品兩類，前者為總氣孔率小于45%的制品，后者為總氣孔率大于 45%的制品。包括標(biāo)型磚、異型磚、特異型磚，以及實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)用坩堝、管、器皿及其他形狀復(fù)雜的制品等。不定形耐火材料是指由骨料(顆粒)、細(xì)粉與結(jié)合劑及添加物組成的混合料，以散狀為交貨狀態(tài)直接使用，或者加入一種或多種不影響耐火材料使用性能的合適液體后使用的耐火材料。在某些不定形耐火材料中還可以加入少量金屬、有機(jī)或無機(jī)纖維材料。不定形耐火材料的品種很多，主要有澆注料、可塑料、搗打料、干式料、噴射料、接縫料、擠壓料、涂料、炮泥、泥漿等。具體內(nèi)容將在不定形耐火材料一章中進(jìn)行討論。應(yīng)該說明的是，所謂定形與不定形耐火材料是相對的。由不定形耐火材料澆注或模塑成一定形狀并經(jīng)預(yù)處理而得到的預(yù)制塊是以定形制品的形式供貨的，但它的整個生產(chǎn)工藝與不定形耐火材料相同，因此，也可將它歸入不定形耐火材料中。

（2）按耐火度，可分為普通耐火制品（1580～1770℃)、耐火制品（1770～2000℃)、特級耐火制品（>2000℃）、超級耐火制品（>3000℃）。

（3）按生產(chǎn)工藝，可分為燒成制品、熔鑄制品及不燒制品。

（4）依據(jù)形狀及尺寸的不同，可分為標(biāo)普型：230mm × 113mm × 65mm，不多于4 個量尺，Max：Min <4 ：1 （尺寸比)；異型：不多于 2 個凹角，Max：Min <6：1（尺寸比)，或有一個 50°~70°的銳角；特異型 Max：Min < 8 ：1 （尺寸比)，或不多于 4 個凹角，或有一個30°~50°的銳角等。對耐火材料而言，其使用條件比較復(fù)雜，與金屬材料、高分子材料及其他陶瓷材料相比，其組成也相對復(fù)雜，是一種多相非均質(zhì)材料，給研究工作帶來許多困難。近年來，由于材料科學(xué)以及研究方法與設(shè)備的進(jìn)步，對耐火材料的顯微結(jié)構(gòu)、組成以及其與耐火材料的性質(zhì)的關(guān)系有了更多的認(rèn)識。