磷酸盐融合浇注料是用磷酸(40%-60%)或是磷酸二氢铝为黏结剂，选择不同耐火骨料与粉料配备成的。磷酸盐融合浇注料的高温性能优良，能够有效的抗气体与颗粒冲刷，且凝固时间比较快。磷酸盐融合浇注料必须加热才能够拥有强度。当另加促凝剂时，能使浇注料常温下硬底化，一般会选择铝酸钙水泥或是镁砂做为促凝剂。需要注意的是，磷酸很容易与原料当杂质铁反应生成氢气，可能会导致试样膨胀，孔隙率提升。为了防止这种现象的发生，磷酸盐融合浇注料在使用之前需要困料24h，还可以选择另加抑制剂在铁表面形成一层薄膜，来避免铁与磷酸反应。

磷酸盐融合耐火材料在工业窑炉中的应用十分广泛，比如在水泥回转窑中应用磷酸盐不烧砖能够产生优良经济效益，在玻璃窑窑口应用磷酸盐融合刚玉质浇注料能够有效的提升材料的使用周期。

磷酸融合刚玉质浇注料一般会选择氢氧化铝，铝酸钙水泥，活性氧化铝微粉，镁砂或是alphabond做为促凝剂，产品的使用温度在1500-1800℃，在大部分工业窑炉之中用途广泛。在其中，T.Finch等探究以镁砂为促凝剂的磷酸盐化学结合陶瓷材料的融合机理，结果显示镁砂与未汇聚的磷酸盐反应生成MgHPO4-3H2O晶体，该晶体产品的生成使凝胶结构转变成为凝胶-晶体结构，这样的设计有利于原材料产生更合理的显微结构，进而提升早期强度，化学变化如下所示：

2H3PO4+MgO→Mg(H2PO4)2+H2O(1)

H3PO4+MgO→MgHPO4+H2O(2)

2H3PO4+3MgO→Mg3(PO4)2+3H2O(3)

由于镁砂与磷酸的化学反应速率比较快，所以必须严格控制镁砂的粒径和剂量，便于得到适宜的硬底化速度与比较好的流动性。

Pandolfelli等[22]研究了不一样融合系统(H3PO4+Al(OH)3，H3PO4+ρ-Al2O3)对磷酸融合浇注料的影响。

结果显示氢氧化铝的源头不一样，浇注料在30℃下化学变化也有所不同。不同类型的磷酸盐融合相能够直接影响样品的凝固时间和高温下的相转变。当使用alphabond做为促凝剂时，alphabond先与水反应产生氢氧化铝，随后更进一步与磷酸反映。当磷酸融合刚玉质浇注料以氢氧化铝为促凝剂时，它硬底化机理如下所示：

Al(OH)3+3H3PO4=Al(H2PO4)3+3H2O(4)

Al(H2PO4)3?2AlPO4?xH2O+2H3PO4(5)

2Al(H2PO4)3273℃→Al2(H2P2O7)3+3H2O(6)

x2Al2(H2P2O7)500℃→[Al(PO3)3]x+3H2O或2H3PO4215℃→2H4P2O7+H2O(7)

H4P2O7+Al2O3427℃~450℃→2AlPO4+H2O(8)

当采用铝酸钙水泥做为促凝剂时，磷酸根离子会和Ca2+化学反应产生具有较强胶凝的CaHPO4使试件硬化，关键化学反应式如下：

Ca2++PO43-+5H++2O2→CaHPO4+2H2O(9)

不管使用哪种促凝剂，磷酸融合刚玉质浇注料的提升都为产生的磷酸盐胶结剂联接石料与细粉所导致的。在经过80-150℃热处理之后，这种含水磷酸氢盐胶结物脱水形成偏磷酸铝提升材料强度，值得关注的是，偏磷酸铝非常容易和水发生逆向反应，也会导致材料丧失抗压强度。经过500℃加热处理后，试件之中开始产生超低温型磷酸铝，磷酸铝是一类类似石英的片状结构，可以给浇注料提供出色的持续高温特性。孙庚辰等依靠相图(图1)对磷酸融合刚玉质浇注料持续高温特性进行了探讨，由图1.2中可以发现，在Al2O3-P2O5系统中仅存在两种化合物：磷酸铝与偏磷酸铝。在磷酸融合刚玉质浇注料之中，磷酸含量通常是在8%-15%中间，而P2O5含量在3%-10%中间。因而磷酸融合刚玉质浇注料持续高温融合相得块状磷酸铝，并且在1300℃-1500℃范围之内能够带来少许高效液相，少许高效液相的形成能够促进样品的煅烧。

磷酸融合刚玉质浇注料这样的高效液相包囊融合相，融合相互连接石料与栽培基质的构造给试件带来了出色的持续高温特性。

图1Al2O3-P2O5系二元相图活性氧化铝微粉