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    電爐耐火材料研究合理地設計、砌筑、使用或維護窯襯，通過減輕窯襯的工作負荷和提高隔熱效果。以最大限度發揮現有耐火材料的功能。領域是耐火材料工藝的主要研究內容之一。微觀結構領域研究耐火材料的骨料基質，主晶相、氣孔相、、結合相玻璃相或雜質的組織形式，各相數量多少、 尺寸大小形貌特征以及結合方式對性能的影響。

    納觀結構在很大程度上決定了耐火材料的本質，極大影響耐火材料的真密度、比熱容、熱膨脹、導電性以及抗侵蝕、抗水化、耐真空性等很多重要性質。種類相同的耐火材料，顯微結構的差異常常對性能有著決定性的影響。細觀結構領域主要研究粗骨料、細骨料以及基質的種類、品質和數量、粒度分布對耐火材料其性能的總體影響，通過選擇或調整工藝參數來最大限度發揮耐火原料的特性，改進耐火材料的性能。

    耐火材料具有十分復雜的無機非金屬顆粒復合材料塊。耐火材料里的物理化學性能和損毀機理、還有它本身的使用壽命都可通過調控其化學的成分組織結構來改變其特性。水泥行業科技人員主要通過選擇現有耐火材料來合理設計窯襯結構，改善窯襯的砌筑和使用來提高耐火材料的壽命。