耐火材料是由各种不同种类的耐火原料在特定的工艺条件下加工生产而成。耐火材料在使用过程中会受到各种外界条件的单独或复合作用。因此要有多种具有不同特性的耐火材料来满足特定的使用条件。其所用的耐火原料种类与性质也是多种多样的。

耐火原材料的种类

耐火原料的种类繁多，分类方法也多种多样。按原料的生成方式可分为天然原料与人工合成原料两大类，天然矿物原料仍然是耐火原料的主体。自然界中存在的各种矿物是由构成这些矿物的各种元素所组成。现在已探明氧、硅、铝三种元素的总量约占地壳中元素总量的90%，氧化物、硅酸盐和铝硅酸盐矿物占明显优势，是蕴藏量十分巨大的天然耐火原料。

天然耐火原料的主要品种有：硅石、石英、硅藻土、蜡石、粘土、铝矾土、蓝晶石族矿物原料、菱镁矿、白云石、石灰石、镁橄榄石、蛇纹石、滑石、绿泥石、锆英石、斜锆石、珍珠岩、铬铁矿和天然石墨等。天然原料通常含杂质较多，成分不稳定，性能波动较大，只有少数原料可直接使用，大部分都要经过提纯、分级甚至煅烧加工后才能满足耐火材料的生产要求。

能作耐火原料用的天然矿物原料的种类是有限的，对制作现代工业所特殊要求的高质量和高技术耐火材料，它们无法满足要求，人工合成耐火原料在近几十年的发展十分迅速。这些合成的耐火原料可以完全达到人们预先设计的化学矿物组成与组织结构，质量稳定，是现代高性能与高技术耐火材料的主要原料。合成耐火原料的方法主要有烧结法和电熔法。

常用的人工合成耐火原料有：莫来石、镁铝尖晶石、锆莫来石、堇青石、钛酸铝、碳化硅等。随着微粉技术在耐火材料领域中的应用不断扩大，合成微粉的方法也越来越多，如化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、喷雾热分解法、气相法等。

按耐火原料的化学组分，可分为氧化物原料与非氧化物原料。随着现代科学技术的发展，某些有机化合物已成为高性能耐火原料的前驱体或辅助原料。

按化学特性，耐火原料又可分为酸性耐火原料，如硅石、锆英石等：中性耐火材料，如刚玉、铝矾土(偏酸性)、莫来石(偏酸性)、铬铁矿(偏碱性)、石墨等;碱性耐火原料，如镁砂、白云石砂、镁钙砂等。

按照其在耐火材料生产工艺中的作用，耐火原料又可分为主要原料与辅助原料。主要原料是构成耐火材料的主体。辅助原料又分为结合剂和添加剂。

结合剂的作用是使耐火材料坯体在生产与使用过程中具有足够的强度。常用的有亚硫酸纸浆废液、沥青、酚醛树脂、铝酸盐水泥、水玻璃、磷酸及磷酸盐、硫酸盐等，有些主要原料本身又具有结合剂的作用，如结合粘土;

添加剂的作用是改善耐火材枓生产或施工工艺，或强化耐火材料的某些性能，如稳定剂、促凝剂、减水剂、抑制剂、增塑剂、发泡剂，分散剂、膨胀剂、抗氧化剂等。

习惯上，人们通常按耐火原料的化学矿物组成、开采或加工方法、特性以及在耐火材料中的作用进行综合分类。表1为耐火原料的综合分类表。表2为耐火材料的种类与所用的耐火原料。

耐火原材料的工艺技术

随着耐火原料工艺技术的进步，耐火材料工业所使用的原料从最初的天然原料，到经过精选加工的天然原料，再到按人们预定的要求而合成的耐火原料，从而使耐火材料的性能与寿命得以大幅度提高。耐火原料总的趋势一是高纯化，一是合成原料，二是发展耐火原料粉体技术。

1.选矿与提纯

高纯原料是制造高质量耐火材料的前提。天然矿物原料通常有贫矿与富矿，成分不均匀，质量波动较大，直接用于耐火材料会给生产工艺带来麻烦并造成质量不稳定，有时甚至无法使用，因此需要经过选矿富集和分级。

2.耐火原料的煅烧

除某些原料外，大部分用作耐火材料骨料的原料都需经过高温煅烧。原料煅烧时产生一系列物理化学反应，对改善耐火材料的成分、矿物组成和组织结构，保证耐火制品的体积稳定性及外观尺寸的准确性都有十分重要的作用。表征物料烧结的指标有显气孔率、体积密度、吸水率等。

3.耐火原料的合成

(1)传统耐火原料的合成

合成耐火原料是以两种或两种以上的天然原料或工业原料，经过细磨、均化和高温处理(烧结或熔融)形成预期的矿物相。合成原料可按使用目的人为地控制其化学组成和矿物组成，具有优于天然原料的多种性能。自然界中存在但不具开采价值而又十分重要的耐火原料也可通过人工合成而得到。

(2)高技术耐火原料粉体的合成

现代高技术耐火材料合成为高技术陶瓷的一部分。当物质细到一定程度下，它表现出与传统材料不同的奇异性能。要获得高技术的耐火材料，应该采用高纯、超细，组分均匀和少团聚或软团聚的均一球型粒子活性粉末，同时将这些耐火原料粉体添加到传统的耐火材料中，对其烧结性能、微观结构和使用性能都会产生重要影响。高技术耐火原料粉体的合成以及其对传统耐火材料性能的影响是现在和将来耐火材料领域的研究。