刚玉隔热砖最重要的性能(导热率、强度、抗热震性)在很大程度上取决于多孔体的结构，即气孔的形状，大小及构造。本文介绍的研究结果，有助于有选择地推广使用隔热耐火材料它们是以刚玉球(空心颗粒)为基料组成的半干泥料，用振动致密方法制成的制品和加有可燃烬聚苯乙烯添加剂(ncB)的氧化铝-聚苯乙烯泥料浇注成的制品。研究了 这些制品的陶瓷性能、热物理性能和机械性能；研究了均匀致密的和体积密度不同的试制品。
按化学成份，所研究的试验品是高纯的，其重量百分比(多)是：Al203 99.3〜99.7；SiO2 0.1~0.24；Fe203 0.02〜0.05；TiO2 0.2； MgO + CaO 0.15〜0.26i；Na20 0.06~0.2。
该砖的相组成是刚玉，是以空心球为基料制成的轻质砖。此外有少量碱性β-Al203杂质(3%以下)。刚玉晶体大小不同，它取决于制品的生产方法。
由氧化铝-聚苯乙烯球泥料(聚苯乙烯球直径小于lmm)浇注制成的，具有体积密度1.6〜1.8g/cm3的砖，其结构为多孔的，孔呈圆形、封闭、隔绝的，孔的最大尺寸为1.5mm，绝大多数为0.6〜0.9mm。
用球径小于3mm的刚玉、加入有聚苯乙烯添加剂制成的、体积密度1.1〜1.3g/cm3的砖，以较大气孔结构为特点，其气孔也是封闭的、圆形的，最大尺寸2.5mm，绝大多数为 1.2〜1.7mm。
用小于lmm的刚玉球制成的，体积密度1.6〜1.8g/cm3的轻质砖和上述试验砖的区别是其气孔结构较细和分布较均匀，由完整的球及其少量破损球组成，球的最大直径为0.8mm,•绝大多数为0.1〜0.5mm，多数孔呈圆形和不规则圆形，而用较大尺寸(5〜3mm)的刚玉空心球制成的、体积密度为1.1〜1.2g/cm3的试验品，是以较大的气孔结构为其特点的。轻质材料的结构是多孔的，多数气孔具有圆形和不规则的形状。
用氧化铝-聚苯乙烯泥料浇注制成的砖，在均一的体积密度下，具有高的气孔率(68〜75%)，这些制品的透气性也是最大的。耐压强度依制造方法而定，加有聚苯乙烯添加剂、用浇注法成型的砖具有最大值(20〜30N/mm2。所研究的轻质材料的强度，随温度的升高而下降，用聚苯乙烯添加剂浇注的砖则下降急剧。用球状刚玉制的砖和加有聚苯乙烯添加剂浇注成的砖，它们的抗折强度相近似。
用刚玉制的砖具有低的蠕变。这是由于刚玉空心球的组织结构较完善和刚玉晶体大小有差异的结果。刚玉晶体平均尺寸由75增加到150微米时，砖的蠕变在24小时内由4.43%降到0.52%。在这些条件下，对致密刚玉耐火材料来说，当刚玉晶体平均尺寸由41增加到120〜125微米时，其蠕变在100小时内由2.5〜2.6下降到O.8〜0.82%。
这种砖具有很高的荷重(0.l/mm2)软化开始点，其耐火度在2000℃以上。耐火材料的温度线膨胀系数a差别不大，在320〜1500℃范围内，是0.9.X10-5〜0.96xl0-5k-l，即同致密刚玉砖的温度线膨胀系数没有差别。由于没有高温多晶型的转化，砖在高温下的膨胀进行相当均匀，这两种砖在lOOO℃以下是0.81%，而添加聚苯乙烯的砖是1.26%，以刚玉球为基料制成的砖是1.34%。轻质砖的导热率主要取决于其结构和密度。用球径小于lmm的，加有聚苯乙烯添加剂制成的砖，具有细孔状结构，它们的导热率最低。
所研究的耐火材料的弹性模数，实际上与结构类型无关，在常温下波动于7.5X103〜10.7xl03N/mm2之间。弹性模数随温度的增高而下降，达到1200℃时，其数值为4X103〜5.3Xl03N/mm2。这些数值比致密刚玉砖低一个数量级。表征砖的抗热震性和决定其使用寿命的、在1750℃下的残余收缩，在用刚玉球制的砖中没有发现。而加有聚苯乙烯添加剂的用浇注法制的砖的残余收缩率为0.8%。
确认了刚玉隔热砖在高温下具有高的机械性能和良好的体积稳定性。因此，可以推荐以刚玉球为基料用振动致密法制成的轻质砖和加有可燃烬物质用浇注法制成的砖，可在高温热工设备的工作层和中间层伊结构-隔热材料和隔热材料使用。