Al2O3基耐火材料包括耐火黏土和Al2O3含量高(gao)的高(gao)純氧(yang)化(hua)鋁耐(nai)火材料，因其耐(nai)高(gao)溫和良(liang)好的抗熔(rong)渣侵蝕(shi)性(xing)被廣泛應(ying)用(yong)于水泥回轉窯預熱器(qi)(qi)、高(gao)爐爐膛和風(feng)口以及石化(hua)工業反應(ying)器(qi)(qi)襯里等。在(zai)大型鋼包(bao)用(yong)高純原料(liao)中，剛玉抗(kang)酸性和堿性熔(rong)渣的性能良(liang)好，是一種(zhong)應用(yong)十分廣(guang)泛的耐火原料(liao)。
SiO2－MgO－FeO－CaO－Al2O3 渣對Al2O3基(ji)耐(nai)火材料的(de)潤(run)濕和侵蝕(shi)行為，加(jia)熱后固體熔(rong)渣(zha)逐漸熔(rong)化(hua)成(cheng)液(ye)態，同時(shi)接(jie)觸(chu)角減小。最初熔(rong)渣(zha)沒有完全熔(rong)化(hua)，并且(qie)由(you)于存在固相，熔(rong)渣(zha)的(de)表面張力相對(dui)較(jiao)高(gao)，抑制了(le)Al2O3的溶解。隨著溫度的升高，爐渣的表面張(zhang)力明(ming)顯降低接觸角相應減小，然后保持穩定。潤濕是引起Al2O3基耐(nai)火(huo)材料(liao)侵(qin)蝕的第一(yi)步(bu)，當熔渣熔化成液態時，加速了Al2O3從基材中(zhong)的(de)溶解；同時熔渣中(zhong)的(de) Mg2＋和(he)Ca2＋會向基材擴散(san)，與Al2O3 發生反應。侵(qin)蝕過程概括為三個階(jie)段：熔化和潤(run)(run)濕、溶解(jie)和擴(kuo)散、結(jie)晶(jing)。良(liang)好的潤(run)(run)濕性和 Al2O3在熔渣中(zhong)的溶解是(shi)導致侵蝕的兩個主(zhu)要(yao)因素。
在1400～1550℃的溫度下Al2O3與CaO－Al2O3－SiO2（CAS）熔渣的反應。預(yu)計在1400℃時(shi)，Al2O3中出現連貫性(xing)的(de)CaAl4O7（CA2）反應(ying)層其后是富含(han)鈉鈣(gai)石（C2AS）的邊(bian)界層，而在1450℃及更高溫度下(xia)或隨著(zhu)時(shi)間增加(jia)，CA2與(yu)Al2O3反應形成 CaAl12O19（CA6）Al2O3侵蝕界面中存在(zai)的主要物相是CA6和CA2，它們是由Al2O3基體與熔(rong)渣(zha)中的CaO直接反(fan)應形成，或由中間產(chan)物Ca2Mg2Al28O46轉(zhuan)化而來，CA6 相有利于致(zhi)密(mi)CA2層的(de)沉(chen)淀。液相(xiang)是熔(rong)渣(zha)滲透的(de)驅動力，形成(cheng)的(de)固體氧(yang)化(hua)物將形成(cheng)阻礙熔(rong)渣(zha)進一步滲透的(de)屏障，由于(yu)CA6和Al2O3 之間的摩爾體積差異巨大，界面崩解并使熔融的熔渣滲入Al2O3試(shi)樣(yang)的(de)晶(jing)界。在大型鋼包(bao)用高純(chun)原(yuan)料(liao)中，由(you)于剛玉具備(bei)良好的(de)抗酸性(xing)和堿性(xing)熔(rong)渣(zha)的(de)性(xing)能，因此成為應(ying)用范(fan)圍最廣的(de)耐火材料(liao)。
微(wei)孔剛玉(yu)和板狀(zhuang)(zhuang)剛玉(yu)反應界面的微(wei)觀(guan)結(jie)構并研(yan)究了(le)其抗渣(zha)機制(zhi)。在微(wei)孔剛玉(yu)周圍觀(guan)察到一個連續(xu)的隔離層，因(yin)此與板狀(zhuang)(zhuang)剛玉(yu)相比，其具有(you)更好的抗渣(zha)性；在隔離層中形成CA6和CA2 的柱(zhu)狀晶(jing)體是造(zao)成兩者抗(kang)渣性不同的主(zhu)要原因。
由上述研究(jiu)可(ke)知，Al2O3 在(zai) CAS 熔渣中的初(chu)期溶(rong)解是通過化(hua)學反應控制(zhi)的直接(jie)溶(rong)解，但很快就轉變為由擴散控制(zhi)的間接(jie)溶(rong)解。隨著溶(rong)解的繼續，形成一個(ge)或多(duo)個(ge)固相例如CA2、CA6 和 C2AS，導致熔渣進一步滲透，從而使(shi)間接過程變得(de)更加復(fu)雜(za)。耐(nai)火材(cai)料由多孔骨料和基(ji)(ji)質構成，當熔渣與其(qi)接觸(chu)時，由于(yu)基(ji)(ji)質的平均孔徑較大(da)，熔渣會優先(xian)沿著(zhu)基(ji)(ji)質中的大(da)孔向材(cai)料內部滲透。