Taip inžinieriai atėjo prie geresnių ugniai atsparių medžiagų.

Ugniai atsparių medžiagų, naudojamų krosnyje arba krosnyje, žaliavos skiriasi. Mokslininkai ir inžinieriai tiria būdus, kaip pagerinti jos efektyvumą, sumažinti išlaidas ir pailginti tarnavimo laiką.

Tyrimai parodė, kad nedidelis skystosios fazės procentas gali veiksmingai sumažinti įtempių koncentraciją ir išvengti vietinės per didelės erozijos, kurią sukelia mechaninio įtempio koncentracija, ir įtrūkimų bei skilimų, kuriuos sukelia šiluminio įtempio koncentracija. Kaip pavyzdį imant korundo-spinelio sistemą, lyginant su iš korundo iš anksto susintetinta špinelio sistema, korundo in situ špinelio sistema pasižymi geresniu aptarnavimu. Viena vertus, in situ spinelis turi didesnį dispersijos laipsnį matricoje, o tai lemia didesnį atsparumą šlako pralaidumui, bet dar svarbiau, kad tam tikras procentas skystos fazės susidaro aukštoje temperatūroje, nes pridedamas nedidelis silicio pelenų kiekis. Skysčių kiekis korundo in situ špinelio sistemoje aukštoje temperatūroje yra glaudžiai susijęs su silicio dioksido pelenų kiekiu. Eksperimentiniai tyrimai parodė, kad optimalus silicio dioksido pelenų kiekis turėtų būti 0.7-0,8 masės % visos formulės medžiagos. Tačiau skystosios fazės susidarymą ugniai atspariose medžiagose veikia daugelis veiksnių, tokių kaip priemaišų sudėtis, kiekis ir pasiskirstymas, taip pat temperatūros pokytis, todėl sunku realizuoti kontroliuojamą skystosios fazės susidarymą naudojant.

Kontroliuojamas procentas skystos fazės susidaro in situ reakcijos būdu, į ugniai atsparią medžiagą įvedant tam tikrą žaliavą. Sėkmingi pavyzdžiai yra magnio skydo įvedimas į magnezijos-anglies plytas ir andalūzito įvedimas į geležies griovelio medžiagą.

Magnio skydas yra sintetinė akyta daugiafazė medžiaga. Pagrindinė magnio skydo mikrostruktūra yra ta, kad kalcio aliuminato fazė yra išsklaidyta tarp špinelio grūdelių.

Eksploatacijos metu kalcio aliuminato fazė magnio skyde reaguoja su priemaišomis, tokiomis kaip SiO2 magnio-anglies plytoje, sudarydama skystą fazę, kuri sukelia plastinę magnio ekrano dalelių deformaciją ir sumažina įtempių koncentraciją.

Be to, skystoji fazė prasiskverbia į matricą veikiama kapiliarinės jėgos, kad uždarytų poras ir sulėtintų oksidacijos reakciją, taip pagerinant magnezijos ir anglies plytų eksploatacines savybes.

Magnio-anglies plytoms, naudojamoms sienoms statyti, magnio skydas gali sumažinti erozijos greitį ir pailginti tarnavimo laiką. Šlako linijos magnezijos ir anglies plytoms pridėjus magnio skydą, metalo antioksidantas gali būti pakeistas nepakenkiant eksploatacinėms funkcijoms, nors erozijos greičio negalima žymiai sumažinti.

Andalusito įvedimas į geležies griovio medžiagą taip pat gali pagerinti atsparumą oksidacijai.

Mechanizmas yra toks: eksploatacijos metu įvyksta andalūzito mulitizacijos reakcija, o susidariusi skystoji fazė, veikiama kapiliarinės jėgos, prasiskverbia į geležies griovelio matricą, taip užsandarindama stomatas.

Tačiau kadangi geležies griovių medžiagos eksploatavimo ciklas yra ilgas, nuolatinis skystos fazės kaupimasis turės įtakos geležies griovių medžiagos antieroziniam poveikiui vėlesniu laikotarpiu, todėl paprastai nerekomenduojama naudoti andalūzito pagrindiniame griovyje, ypač geležies griovio medžiaga šalia geležies kritimo taško.

Gamykloms itin svarbu išbandyti naujas medžiagas ir naujus gamybos metodus, ypač esant dabartinėms aplinkybėms, kai žaliavų kiekis sparčiai auga, o žmonės visame pasaulyje pasisako už nulinio anglies dioksido kiekio tikslą ir aplinkosaugą.