Tulenkestävät raaka-aineet ovat tulenkestävien materiaalien kulmakivi teknologian kehityksestä riippumatta. Materiaalin kehitys vaikuttaa myös suoraan tulenkestävän materiaalin laatuun. Tuki on välttämätön kaikkien uusien tulenkestoisten materiaalien kehittämiselle sementtiuuneihin.
Esimerkiksi, kuten magnesiumoksidi-alumiinioksidispinelli, rauta-alumiini-spinelli ja magnesia-rauta-spinelli ovat kaikki erottamattomia magnesia-alumiini-, rauta-alumiini- ja magnesiumoksidi-rauta-spinellitiilistä. Toisena esimerkkinä voidaan mainita, että zirkoni, piikarbidi, andalusiitti ja kyaniitti ovat erottamattomia erityisistä korkea-alumiinioksiditiileistä, kuten kuoriutumattomasta tiilestä ja piidioksiditiilestä. Lisäksi käytännössä kaikkia korkealaatuisia monoliittisia tulenkestäviä materiaaleja ei voida erottaa toisistaan.
1, Spinelli magnesiumista ja alumiinista
Tulenkestävä raaka-aine, jolla on korkea sulamispiste, alhainen lämpölaajenemiskerroin, alhainen lämmönjohtavuus, hyvä lämpöiskun kestävyys ja vahva korroosionkestävyys, on magnesium-alumiini spinelli. Se voidaan jakaa sintrattuun magnesiumoksidi-alumiini-spinelliin ja sulatettuun magnesiumoksidi-alumiinioksidispinelliin perustuen eri synteesimenetelmiin.
Magnesium-alumiini spinellillä on vahva lämpöshokkivakaus, korroosionkestävyys ja kulutuskestävyys. Sen kaksi tärkeintä käyttötarkoitusta ovat: ensinnäkin magnesiumoksidikromihiekan korvaaminen kiertosementtiuuneihin käytettävien magnesiumoksidi-alumiini spinellitiilien valmistuksessa, jotka eivät ainoastaan estä kromin saastumista, vaan niillä on myös hyvä halkeilunkestävyys; ja toiseksi valusankojen valmistus, mikä parantaa merkittävästi teräsvuorauksen korroosionkestävyyttä. Sitä käytetään laajasti teräksen valmistuksessa tulenkestävissä materiaaleissa. Ensiluokkaisen esisyntetisoidun spinellin luominen tarjoaa tuoreita raaka-aineita.
2. Piikarbidi
Piikarbidia käytetään laajalti hioma-aineissa, lämmityselementeissä, tulenkestävissä materiaaleissa ja rakennekeramiikassa sen korkean kovuuden, sähkönjohtavuuden, korkean lämpötilan kestävyyden ja korkean lujuuden ansiosta. Kaupallisesti saatavilla oleva piikarbidi on jaettu mustaan ja vihreään. Mustaa piikarbidia käytetään enimmäkseen tulenkestävissä raaka-aineissa.
Piikarbidilla on hyvä korkeiden lämpötilojen kestävyys. Normaalipaineessa piikarbidin epäjohdonmukainen sulamislämpötila on 2760 astetta, piikarbidilla on korkea lujuus ja taivutuslujuus voi olla 625 MPa. Piikarbidilla on hyvä lämpöiskun kestävyys kohtuullisen alhaisen lämpölaajenemiskertoimen (4,7×10-6K-1) ja korkean lämmönjohtavuuden [84W/(m·K)] ansiosta. Siksi piikarbidia käytetään laajasti erilaisten keramiikan ja tulenkestävän raaka-aineen valmistukseen.
3, zirkonia
Zirkonihiekalla on alhainen lämpölaajeneminen, korkea lämmönjohtavuus ja vahva kemiallinen stabiilisuus, ja sitä käytetään pääasiassa tulenkestävien raaka-aineiden valmistukseen: zirkonium-tulenkestävät materiaalit, kuten zirkoniumkorunditiilet, zirkonium-tulenkestävät kuidut.
Siitä voidaan valmistaa zirkonitiiliä lasiuuneihin, zirkonitiiliä teräsrumpuihin, junttausmateriaaleja ja valukappaleita; sitä voidaan lisätä muihin materiaaleihin sen suorituskyvyn parantamiseksi, kuten zirkonihiekan lisääminen synteettiseen kordieriittiin, mikä voi laajentaa kordieriittia Sintrausaluetta vaikuttamatta sen lämpöshokkivakauteen; zirkonihiekkaa lisätään korkean alumiinioksidin tiiliin, jotta voidaan valmistaa kuoriutumattomia korkean alumiinioksidin tiiliä, ja lämpöshokin vakaus paranee huomattavasti; sitä voidaan käyttää myös ZrO2:n uuttamiseen.
