在高鋁磚生產(chǎn)中添加一定量的ZrSiO4成分可提高材料的整體抗熱震性能，即就是我們所談及的抗剝落性能，高鋁磚在使用過程中會(huì)受到窯爐的啟停及正常生產(chǎn)后的溫度變化，這樣勢(shì)必對(duì)高鋁磚造成一定的冷壓沖擊使得高鋁磚表面產(chǎn)生裂紋最終脫層剝落。所以在后來的生產(chǎn)技術(shù)中添加一定量的，可以增強(qiáng)增韌的原料ZrSiO4來提高高鋁磚的抗剝落性能。
ZrO2斜鋯石具有三種晶型：?jiǎn)涡毙?m-Zr02)，四方型(t-Zr02)和立方型(c-ZrO2)。這三種晶型之間的相轉(zhuǎn)變關(guān)系如下：
m-Zr02和t-Zr02之間的晶型轉(zhuǎn)變屬于位移性轉(zhuǎn)變，具有馬氏體相變特征,伴隨的體積效應(yīng)較大(約5％).且呈反常現(xiàn)象。即加熱時(shí)(m→t)產(chǎn)生體積收縮，冷卻時(shí)(t→m)產(chǎn)生體積膨脹。
鋯英石ZrSiO4改善高鋁磚制品抗熱震性的原因，在于高溫下基質(zhì)中發(fā)生了下列反應(yīng)，生成t-ZrO2(四方Zr02)，四方Zr02進(jìn)而在制品冷卻過程中發(fā)生向m-Zr02(單斜Zr02)的轉(zhuǎn)變，它對(duì)改善制品的抗熱震性起著重要作用：
具體而言，就是鋯英石材料抗熱震性的改善源于t-ZrO2向m-Zr02的相變。ZrO2相變?cè)鲰g的機(jī)制則包括兩個(gè)方面：一是相變本身減弱了主裂紋尖端附件的應(yīng)力場(chǎng)，從而使裂紋擴(kuò)展中止，即當(dāng)在母相基質(zhì)中引入介穩(wěn)定的四方ZrO2后，當(dāng)溫度降低到四方ZrO2的確相變溫度以下時(shí)，按理即應(yīng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)化為單斜ZrO2的相變并伴隨一個(gè)相變自由能△G相變 然而，由于四方ZrO2是包埋在母相基質(zhì)中的，相變時(shí)的體積膨脹會(huì)導(dǎo)致母相基體反過來對(duì)它產(chǎn)生一個(gè)壓應(yīng)力，形成一個(gè)阻止相變的彈性應(yīng)變能，其值等于1/2Eε（E為彈性模量，ε為伴隨相變的應(yīng)變值）。當(dāng)1/2Eε2 ＞△G相變 時(shí)，則相變就不能發(fā)生。當(dāng)基體承受一張力時(shí)，在基體原有裂紋尖端附近必然是一個(gè)集中的張應(yīng)力區(qū)，致使主裂紋尖端附近的四方相所承受的壓應(yīng)力得以減弱甚至消失，因而即轉(zhuǎn)化為單斜相。這樣，相變就得以發(fā)生，其結(jié)果就使得主裂紋尖端附近的應(yīng)力場(chǎng)減弱，從而使主裂紋擴(kuò)展中止，或需要外界施自哽太的張力才能使裂紋延伸，這就提高了材料的斷裂韌性。
ZrSiO4改善高鋁磚制品的機(jī)理在于高溫下分解形成了一定量的t-ZrO2，t-ZrO2繼而在應(yīng)力誘變下發(fā)生相m-Zr02的轉(zhuǎn)變。而該相本身以及因該相變而產(chǎn)生的裂紋，一方面因產(chǎn)生新的裂紋表面而吸收能量，另一方面相變粒子產(chǎn)生的體積膨脹也將對(duì)主裂紋產(chǎn)生壓應(yīng)力，阻礙擴(kuò)展。所以能夠提高高鋁磚的抗剝落性。