刚玉质耐火浇注料选取刚玉为骨料颗粒或粉料，并加入α-Al2O3或SiO2微粉，CAC被选用来作结合剂并混合浇注而成。长期以来，CAC为其常用结合剂。但是CAC中的CaO会与试样或钢渣里面的成分发生作用导致低熔点物相的出现从而将造成其高温性能变差。作用效果将随着CAC含量增多而更明显。故可以考虑以水合氧化铝、微米、亚微米甚至纳米级粉体部分取代水泥，并选取合适类型的分散剂等各种技术手段，使得材料的施工性能提高，致密程度增强。由此，有助于样品的各项热力学物理性能得到明显改善。
1、刚玉质浇注料微米基质优化
Al2O3微粉常用于浇注料中，其大多数为机械破碎而制得，粒径小和活性高。可作为高性能浇注料中的一种填充料，可提高样品的流动性。但添加的Al2O3粉含量应适中，若引入过多，因其表面能大将导致其颗粒吸附在一起，因内部粘滞阻力增大，颗粒运动困难，流动性降低。另外，对于试样中Al2O3微粉的存在可促进烧结。并有利于反应烧结作用的快速进行对样品的各项性能均有利。
金从进等人研究发现：当CAC添加量为2%将导致材料的线变化率(PLC)和显气孔率(AP)增大，体积密度(BD)和高温抗折强度(HMOR)减小；若增加3%的氧化铬微粉并含1.5%CAC，PLC和HMOR不变；当增加氧化铬微粉和CAC并去掉Al2O3微粉，样品PLC和AP提高，BD和HMOR明显降低。贾全利等人的研究结果表明：SiO2微粉含量多，对样品的HMOR和抗热震性能有利。SubhojeetGhose等人发现，活性Al2O3微粉含量越高，其水化的速率越剧烈且较低温度下烧结效果更明显。A.Gungor等人将不同类型的氧化铝和碳化硅、碳、水泥、金属硅和硅微粉混合，制备了棕刚玉、板状刚玉和矾土基超低水泥耐火浇注料。
结果表明：三种材料的抗渣渗透性能均较好，并且刚玉基的样品其耐压强度(CCS)相对优异。JuZhang等人研究ρ-Al2O3与SiO2微粉结合体系的结果表明，ρ-Al2O3添加量的增多有利于样品常温抗折强度(CMOR)、CCS、HMOR和抗热震性能都有一定程度的提高。
王青峰等人结果表明：含2%SiO2微粉有助于和ρ-Al2O3发生反应，会生成莫来石相，对材料的烧结和强度有利。张宇等人研究了Al2O3微粉和Alphabond含量对浇注料性能的作用结果表明：Alphabond引入3%，Al2O3微粉含量对样品的作用较大，它的较佳的含量是11%;Alphabond含量的增多(0~4%)，有利于样品的烘干强度的增强，但对CMOR和HMOR不利。包生重等人发现：仅用ρ-Al2O3结合，样品的中温力学性能较低且高温烧后的力学性能不稳定；对于体系纯度要求较高可采用CAC和ρ-Al2O3配合使用的方法(但ρ-Al2O3的加入量不宜超过3wt%)。
刘国涛等人对ρ-Al2O3含量在刚玉-尖晶石质浇注料作用效果进行了研究。研究结果表明：ρ-Al2O3含量增多对样品烘干强度有利，对样品的HMOR和热震后的CMOR不利。龙斌等人利用FactSage计算结果(图1)表明：纯ρ-Al2O3结合体系的抗渣侵蚀作用显著比有CaO体系更好。
(a)Al2O3-MgO-CaO系(b)Al2O3-MgO系
图℃空气中(a)Al2O3-MgO-CaO系(b)Al2O3-MgO系物相组成随Fe2O3含量变化的趋势
2、刚玉质浇注料纳米基质结构优化
最近这些年纳米颗粒引入耐火工业材料也引起了各国研究[28]。纳米颗粒的引入有三种方式：(1)纳米粉；(2)纳米溶胶和凝胶；(3)纳米前驱体。由于纳米颗粒尺寸小、具有表面和界面效应，因此在材料中引入纳米颗粒有利于加水量和材料中低熔物含量的降低，可有利于材料中各成分反应的活性并由此来对体系的显微结构演化和性能有利。
2.1纳米粉基质优化刚玉质浇注料
纳米粉体的应用促进耐火材料致密化和在较低烧结温度下的烧结作用逐渐引起了人们的广泛