浇注料中主要成份Al2O3与MgO高温下反应生成尖晶石，并伴随有约7%的体积膨胀。为了抑制这种膨胀应力带来的使用中剥落损毁，实验研究选择电熔镁砂和镁铝尖晶石二种不同原料对材料抗渣性能的影响。结果表明，掺入一定数量的镁砂，浇注料在少量液相的润滑<2>，特别是使用时受钢水静压作用，反应烧结提前，促使生成尖晶石膨胀的松散体更加致密化，合适粒度的镁砂可使浇注料在高温下仍然表现为微膨胀，保持整体性，对降低蚀损也有利，如所示。然而，镁砂临界粒度愈粗、或加入量超过4C，因膨胀过大，组织劣化，渣渗透加深，蚀损亦有增大倾向。
镁砂临界粒度及加入量对浇注料抗渣性的影响引入预合成尖晶石取代电熔镁砂，研究认为，理论尖晶石含量越多，浇注料耐蚀性越好，而渣渗透深度以尖晶石含量10%30%最小，尖晶石含量超过50%，随尖晶石含量增加呈上升趋势。尖晶石粒度以均匀分布的微粉对阻滞渣渗透引起的结构剥落最为有效。研究发现，尖晶石组分对尖晶石熟料本身及其与刚玉混合制成的浇注料抗渣性起决定性作用，尖晶石中MgO以3%5%最理想。
硅微粉对抑制生成尖晶石膨胀应力亦有效果。研究表明，低温下，硅微粉与MgO粉生成M-S-H物质，能阻止方镁石水化，改善浇注料流动性，增加浇注料致密度，高温下M-S-H脱水与CaO反应生成低熔物产生塑性形变，吸收高温膨胀应力，但是，硅微粉配合量增加，高温下液相生成量增多，抗高温蠕变性降低，如所示，钢水压力条件下材料易发生过烧结而出现龟裂，龟裂增多、裂纹增宽、剥落加深。一般采用水泥和硅微粉复合作结合剂。
电子探针分析表明，在同区域细颗粒的尖晶石中Fe、Mn固溶度大致相同，而较大尖晶石颗粒，Fe、Mn元素在边缘的含量远高于其颗粒内部，对渣蚀后试样化学分析和X射线衍射分析也说明，尖晶石的晶格常数由工作面侧向内逐渐减小，与各层中Fe2O3含量变化一致，随着Fe2O3在各层中固溶量减少，尖晶石晶格常数、衍射强度愈接近原质层的尖晶石。
刚玉吸收渣的CaO生成铝酸钙类矿物而固化，光学显微镜观察，发现试样渗透层中刚玉颗粒的边缘存在板状铝酸钙反应圈，基质中存在大量的针状CA6矿物，SiO2促进CA6结晶长大，便气孔微细化，形成较致密的阻挡层，残余的熔渣富含SiO2变粘稠而难以往内渗透。
结论（1）合理选择尖晶石、镁砂、硅微粉及水泥的配合量，控制理想的显微结构，对得到性能稳定的高纯铝镁系浇注料至关重要。（2）研制的高纯铝镁系浇注料尽管性能各有特征，但都具有良好的组织均一性、抗高温蠕变性、热震稳定性和耐渣侵蚀及渗透能力。（3）高纯铝镁系浇注料的抗渣机理：尖晶石捕捉渣中FeO、MnO占据其阳离子空穴，置换MgO形成复合尖晶石，刚玉吸收CaO生成CA2、CA6，SiO6促进CA6晶粒长大，形成较致密的阻挡层，残余熔渣富含SiO2变稠，从而提高了抵抗熔渣渗透及侵蚀能力。
