許多材料的制造和成型熱處理過程都離不開耐火材料，它們用來保護窯爐及設(shè)備對抗高溫、物理及化學(xué)侵蝕。大部分的耐火材料為氧化鋁（AL2O3）和二氧化硅（SiO2）質(zhì)，因為它們是陸地上最豐富的氧化物，同時也擁有良好的耐火特性，尤其是在混合物時。
氧化鋁和二氧化硅以3:2的比例高溫形成的莫來石，具有良好的耐火特性，如高熔點、低熱膨脹系數(shù)和低導(dǎo)熱系數(shù)。莫來石是一種組分多樣的固溶體，但通常用氧化物的化學(xué)式3AL2O3·2SiO2表示。在耐材中，莫來石常與氧化鋁或氧化硅一同以細針狀形態(tài)出現(xiàn)在玻璃相中。然而，盡管莫來石作為耐材內(nèi)襯的優(yōu)質(zhì)候選材料，仍然有很多用于評估耐火材料性能的決定性參數(shù)；玻璃相的量決定著蠕變性能；氣孔率和晶界純度決定著耐腐蝕性；耐材中不同晶相間的熱膨脹系數(shù)決定了熱震穩(wěn)定性。莫來石（3AL2O3·2SiO2）和剛玉（AL2O3）都是在磚生產(chǎn)過程中形成的；其中也含有微量的方石英、石英（SiO2）和Ca、Fe、Ti的氧化物及堿金屬，在磚的批量生產(chǎn)中其化學(xué)組成及晶相含量會有微量變化。
窯爐內(nèi)襯耐火材料的設(shè)計是根據(jù)不同的生產(chǎn)條件而應(yīng)用砌筑，襯磚通常為AL2O3和SiO2基質(zhì)。這類襯磚在使用中會因多種機制被逐步侵蝕，要定期更換。堿金屬氧化物及鹽即使?jié)舛群苄。瑢δ筒囊r磚也有腐蝕性。操作過程產(chǎn)生的熱沖擊及伴隨的機械應(yīng)力可能會導(dǎo)致生產(chǎn)的突然停止，如磚塊掉落。不同氧化鋁含量的耐材用于不同的生產(chǎn)工藝及窯內(nèi)的不同位置。有時氧化鋁含量高達90%，目的在于增加磚的耐火性能，避免熱剝落，增加孔隙率，從而導(dǎo)致滲入性加劇。
有報道稱在堿金屬氧化物中，鉀比鈉更易于耐火磚反應(yīng)，也有報道稱Fe2O3加劇了莫來石和堿之間的反應(yīng)，因此比較客觀的對比了耐火磚中Na、K和赤鐵礦的滲入深度及其對腐蝕過程的影響。在實驗過程中所用添加劑是NaCO3和K2CO3（純度99.9%）然后將耐火磚（高鋁質(zhì)）粉末及沉積物質(zhì)粉末加入5%K2CO3添加劑混合，在空氣中加熱至700℃、1150℃和1350℃后然后進行觀察。
在沉積物質(zhì)中加入Na2CO3可以導(dǎo)致熔融相的形成。而在沉積物中加入K2CO3卻仍保持固態(tài)。另外，由于添加了鈉，沉積物質(zhì)中的赤鐵礦部分的轉(zhuǎn)移至熔融的耐火磚幾毫米深處。而鉀的添加，僅使得微量的赤鐵礦沉積物滲入磚塊表面，鉀滲入耐火磚的深度約1mm。鈉長石類礦物（霞石）僅存在于赤鐵礦腐蝕層中，而鉀長石類礦物（鉀霞石和白榴石）則出現(xiàn)在耐火磚腐蝕層下。顯然，鉀深入滲透至腐蝕的耐火磚中（主要通過毛細滲透，固態(tài)形式沿晶界擴散并通過玻璃相）并與莫來石及剛玉反應(yīng)，鈉則在耐材表面與耐火磚劇烈反應(yīng)（主要是以液態(tài)）。
在粉末反應(yīng)實驗中，700~1150℃之間形成六方鉀霞石。六方鉀霞石在1350℃時部分消耗，這對于形成含量相對更高的白榴石（K2O·AL2O3·4SiO2）而言是極為有利的。有學(xué)者認為K2O開始反應(yīng)與SiO2形成玻璃質(zhì)。隨著時間的推移，六方鉀霞石（K2O·AL2O3·2SiO2）形成了；時間延長加之SiO2的作用而形成了白榴石（K2O·AL2O3·4SiO2）。此外六方鉀霞石結(jié)晶需要103KJ·mOL的活化能，而白榴石為125KJ·mol,這進一步說明了首先形成了六方鉀霞石的原因。
由于與鉀反應(yīng)，在高鋁磚和粘土磚300μm的深度由初生莫來石形成玻璃相的二次莫來石。在兩種磚的500μm深處，鉀霞石與莫來石共存。富堿玻璃相中形成針狀二次莫來石，可以認為初生莫來石到二次莫來石的轉(zhuǎn)變發(fā)生在轉(zhuǎn)變?yōu)殁浵际埃文獊硎系募毿♂槧钗锛词氢浵际Ｍㄟ^膨脹儀觀察發(fā)現(xiàn)，莫來石分解導(dǎo)致長石類礦物形成與體積膨脹有關(guān)，這可以導(dǎo)致耐材襯的剝落。堿金屬相的形成可以引起磚石材料20%~25%的體積膨脹，這加速了分解。因此，耐材中初生莫來石政委聚集的鉀導(dǎo)致二次莫來石的形成，這是一種分解機制，并最終促使耐材腐蝕。然而，小的似長石礦物會形成一個致密層以防止某些條件下的腐蝕。
