1.原料：
試驗採用市售工業氧化鋁(γ-Al2O3)和自製活性石灰(煅燒溫度750℃)為原料合成六鋁酸鈣材料，原料化學組成見下表。
燒結合成鋁鈣質耐火材料添加劑性能影響試驗用活性石灰體積密度1.75g·cm3，顯氣孔率55%，比表面積1.2cm3·g-1。試驗用氧化鑭為分析純。
原料化學組成(質量分數)(%)
2.製備：
試驗首先將工業氧化鋁中Al2O3和活性石灰中CaO按摩爾比為6:1的比例對兩種原料進行配料，以此作為基礎配方配方編號。
在此配方基礎上，外加0.4%、0.8%、1.2%、1.6%和2.0%的氧化鑭作為添加劑，配方編號排序。將配方物料置于振動磨中，研磨3min後，將物料外加5%的水混煉均勻。
利用活性石灰水化形成的石灰乳作為結合劑，半乾法成型，成型壓力50MPa。成型後試樣置於110℃乾燥箱中，經12h烘乾後的試樣分別在1450℃和1500℃條件下，保溫2h燒成，自然冷卻後備用。
3.實驗分析：
通過檢測燒後試樣的常溫耐壓強度，反映固相反應合成六鋁酸鈣材料的燒結性能，分別檢測3組燒後試樣的常溫耐壓強度(即熱震前常溫耐壓強度)，並計算平均值在1100℃條件下，將另外3組燒後試樣經歷3次水冷熱循環，並測量其殘餘耐壓強度(即熱震後常溫耐壓強度)，並計算平均值。
通過對各配方試樣熱震後殘餘常溫耐壓強度保持率(=熱震後殘餘常溫耐壓強度/熱震前常溫耐壓強度)的計算結果，分析六鋁酸鈣材料的熱震穩定性。
4.氧化鑭對固相反應燒結法合成CaO-Al2O3系耐火材料性能影響：
(1)氧化鑭對六鋁酸鈣材料相組成的影響：
實驗分析看出隨著添加劑氧化鑭加入量的增大，合成產物六鋁酸鈣相的晶面的衍射峰強度均有所增強，說明氧化鑭的引入有利於合成六鋁酸鈣材料的固相反應。
隨著煅燒溫度的升高，經1500℃燒後的不同比例的氧化鑭試樣的物相組成變化可以看出，過渡相二鋁酸鈣已經完全消失，合成產物六鋁酸鈣相衍射峰強度也明顯高於經1450℃燒後的六鋁酸鈣相衍射峰強度。
分析認為固相反應過程中，過渡相二鋁酸鈣與產物六鋁酸鈣應同時反應生成，系統中氧化鈣和氧化鋁直接生成一次六鋁酸鈣反應的同時，過渡相二鋁酸鈣與過剩的剛玉相反應生成二次六鋁酸鈣。
(2)氧化鑭對六鋁碳酸鈣材料顯微結構的影響：
在1500℃煅燒條件下，氧化鑭引入系統中為結晶相六鋁酸鈣的晶核生長提供了更加快速的物質擴散條件，隨著系統中結晶相六鋁酸鈣的增多和長大，試樣中形成了較為均勻和密集的空隙結構。
觀察1500℃燒後的不同比例的氧化鑭試樣的相對結晶度，得出煅燒溫度的升高以及氧化鑭加入量的增大有利於合成六鋁酸鈣材料固相反應。
(3)氧化鑭對六鋁碳酸鈣材料燒結性和熱震穩定性的影響：
採用工業氧化鋁和活性石灰為原料通過高溫固相反應合成六鋁酸鈣材料，反應過程中過渡相二鋁酸鈣隨煅燒溫度升高及氧化鑭加入量增大而逐漸消失，系統中氧化鑭的摻入所造成的結構缺陷導致合成產物六鋁酸鈣相晶胞參數變大，促進了過渡相向六鋁酸鈣相的轉變。
同時引入氧化鑭所造成的結構缺陷也會加速結晶相結構中的離子交換和晶粒長大，結晶相結構特徵更趨於顯著。
經1450℃和1500℃燒後試樣的常溫耐壓強度隨氧化鑭加入量增加而逐漸增大，合成六鋁酸鈣材料的燒結性逐漸增強，引入適量氧化鑭可以提高燒後六鋁酸鈣材料的熱震穩定性。