在礬土的煅燒過(guò)程中，TiO2有三種可能的存在形式：進(jìn)入剛玉和莫來(lái)石晶格形成固溶體；與AL2O3反應(yīng)形成鈦酸鋁；進(jìn)入玻璃相。在AL2O3-SiO2系原料的煅燒和AL2O3-SiO2系制品的生產(chǎn)過(guò)程中，TiO2同樣會(huì)通過(guò)上述煅燒礬土過(guò)程中的三種存在方式產(chǎn)生影響，究竟以哪種方式存在，則取決于TiO2的含量及原料和制品的化學(xué)組成（AL2O3/SiO2%）。

TiO2對(duì)AL2O3-SiO2系耐火材料最明顯的作用是促進(jìn)燒結(jié)，在剛玉陶瓷中加入TiO2產(chǎn)生了一些引人注目的效果，例如加入1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的TiO2后，在1500~1550燒成后已達(dá)到了通常在1700℃燒成后才能達(dá)到的95%的相對(duì)密度。TiO2促進(jìn)燒結(jié)的作用與TiO2的固溶和鈦酸鋁的形成有關(guān)：當(dāng)TiO2的加入量低于TiO2在莫來(lái)石和剛玉中的固溶度之和時(shí)，TiO2與莫來(lái)石和剛玉形成固溶體，從而形成了晶格缺陷，加快物質(zhì)擴(kuò)散，促進(jìn)燒結(jié)；當(dāng)TiO2的加入量超過(guò)了TiO2在莫來(lái)石和剛玉中的固溶度之和時(shí)，部分TiO2可以和莫來(lái)石或剛玉反應(yīng)生成鈦酸鋁。由于鈦酸鋁熱膨脹的各向異性容易造成晶間孔隙，因此阻礙材料的燒結(jié)。

TiO2對(duì)采用天然硅線石合成的莫來(lái)石的燒結(jié)性能和機(jī)械性能的影響之后認(rèn)為：添加TiO2可以降低莫來(lái)石的合成溫度，并加速其致密化過(guò)程；添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的 TiO2對(duì)于降低莫來(lái)石的生成溫度最有利，莫來(lái)石的合成溫度可以降低到1500℃；莫來(lái)石的高溫強(qiáng)度依賴(lài)于TiO2的添加量。他們采用XRD和IR研究發(fā)現(xiàn)：在TiO2的添加量為4%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，硅線石幾乎完全轉(zhuǎn)化為莫來(lái)石，但這樣的莫來(lái)石并不是理想的3:2型莫來(lái)石；在燒成溫度為1500℃時(shí)，高達(dá)3.06%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的TiO2以固溶的方式進(jìn)入莫來(lái)石中。TiO2作為添加劑對(duì)采用硅線石為原料合成莫來(lái)石的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)有利于針狀莫來(lái)石的生成。TiO2對(duì)采用脫水高嶺石和AI（OH）₃凝膠為原料合成莫來(lái)石也具有積極的作用；隨著TiO2含量的增加，燒成后制品的顯氣孔率下降，體積密度增大，這是因?yàn)門(mén)iO2的存在增加了材料中的液相，從而促進(jìn)其燒結(jié)。TiO2對(duì)合成莫來(lái)石初期和中期致密化的加速作用的機(jī)理是降低液相的粘度。

TiO2對(duì)AL2O3-SiO2系耐火材料力學(xué)性能的影響主要是通過(guò)鈦酸鋁產(chǎn)生的。由于鈦酸鋁熱膨脹的各向異性，鈦酸鋁的形成可以造成制品內(nèi)部各相間的熱膨脹失配，使內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋。微裂紋的存在可以提高材料的斷裂韌性，從而提高材料的抗熱震性和荷重軟化溫度。隨著

材料抗熱震性能的提高，材料的體積密度和耐壓強(qiáng)度明顯下降。因此，TiO2的加入量應(yīng)該有一個(gè)最佳量， 使制品既獲得較低的熱膨脹系數(shù)，又保持較高的強(qiáng)度。ZrSiO4和TiO2對(duì)鋁

硅系耐火材料抗熱震性的影響后指出：在加入8%的ZrSiO4和3% TiO2時(shí)，材料將獲得最佳的抗熱震性， 但是對(duì)材料的常溫性能并無(wú)明顯的改善作用。他們認(rèn)為這兩種加入物提高AL2O3-SiO2 系耐火材料抗熱震性的主要機(jī)理為微裂紋增韌及第二相（鈦酸鋁）降低了材料的熱膨脹系數(shù)。關(guān)于TiO2對(duì)剛玉-莫來(lái)石材料性能的影響，TiO2對(duì)材料的抗折強(qiáng)度的影響也取決于TiO2的量，當(dāng)形成鈦酸鋁后，材料的強(qiáng)度降低，這是由于鈦酸鋁的生成削弱了晶間結(jié)合。