Tako su inženjeri došli do boljih vatrostalnih materijala.

Sirovine za vatrostalne materijale koje se primjenjuju u peći ili peći variraju. Naučnici i inženjeri istražuju načine da poboljšaju njegovu efikasnost, smanje troškove i produže njihov vijek trajanja.

Studije su pokazale da postojanje malog procenta tekuće faze može učinkovito smanjiti koncentraciju naprezanja i izbjeći lokalnu prekomjernu eroziju uzrokovanu koncentracijom mehaničkog naprezanja i pucanje i ljuštenje uzrokovano koncentracijom termičkog naprezanja. Uzimajući korund-spinel sistem kao primjer, u poređenju sa korund-presintetiziranim spinel sistemom, korund-in-situ spinel sistem ima bolje servisne performanse. S jedne strane, in situ spinel ima veći stepen disperzije u matrici, što dovodi do bolje otpornosti na propusnost šljake, ali što je još važnije, određeni procenat tečne faze se stvara na visokoj temperaturi zbog dodavanja malog količina silicijumskog pepela. Sadržaj tečnosti u sistemu korund-in-situ spinel na visokoj temperaturi usko je povezan sa količinom silicijum-dioksidnog pepela. Eksperimentalne studije su pokazale da optimalna količina pepela od silicijum dioksida treba da bude 0.7-0.8wt% ukupnog materijala formule. Međutim, na formiranje tečne faze u vatrostalnim materijalima utiču mnogi faktori kao što su sastav nečistoća, sadržaj i distribucija, kao i promena temperature, pa je teško realizovati kontrolisano formiranje tečne faze u primeni.

Kontrolisani postotak tekuće faze se proizvodi reakcijom na licu mjesta uvođenjem određene sirovine u vatrostalni materijal. Uspješni primjeri uključuju uvođenje magnezijskog štita u magnezijsko-ugljeničnu ciglu i andaluzita u materijal željeznih žljebova.

Magnezijumski štit je vrsta sintetičkog poroznog višefaznog materijala. Glavna mikrostrukturna karakteristika magnezijumskog štita je da je faza kalcijum aluminata raspršena među zrnima spinela.

Tokom eksploatacije, kalcijum aluminatna faza u magnezijskom štitu reaguje sa nečistoćama kao što je SiO2 u magnezijsko-ugljeničnoj cigli da formira tečnu fazu, što uzrokuje plastičnu deformaciju čestica magnezijumskog štita i smanjuje koncentraciju naprezanja.

Nadalje, tečna faza prodire u matricu pod djelovanjem kapilarne sile kako bi zatvorila pore i usporila oksidacijsku reakciju, čime se poboljšavaju radne karakteristike magnezijsko-ugljične opeke.

Za ciglu od magnezijuma i ugljenika koja se koristi za izgradnju zidova, dodatak magnezijumskog štita može smanjiti stopu erozije i produžiti životni vek. Za magnezit-ugljenične opeke za šljaku, dodatak magnezijumskog štita može zamijeniti metalni antioksidans bez utjecaja na radni učinak, iako se stopa erozije ne može značajno smanjiti.

Uvođenje andaluzita u materijal željeznog jarka također može poboljšati otpornost na oksidaciju.

Mehanizam je: reakcija mulitizacije andaluzita se javlja tokom eksploatacije, a nastala tečna faza pod dejstvom kapilarne sile prodire u matricu gvozdenog žleba i na taj način zatvara stomate.

Ali budući da je servisni ciklus materijala željeznog jarka dugačak, kontinuirano nakupljanje tekuće faze utjecat će na antierozionu učinkovitost materijala željeznog jarka u kasnijem periodu, tako da se općenito ne preporučuje upotreba andaluzita u glavnom jarku, posebno materijal željeznog jarka u blizini tačke pada gvožđa.

Za tvornice je najvažnije testirati nove materijale i nove proizvodne metode, posebno u trenutnim okolnostima kada su sirovine u porastu i ljudi širom svijeta zagovaraju cilj bez ugljika i zagovaraju zaštitu okoliša.