定义：将ZrO2引入镁砂中制得MgO-ZrO2复合的耐火原料--
镁锆砂。镁锆砂与
镁砂相比，其制品的高温结构强度，热震稳定性，抗渣浸及渗透能力等都得到改善。
1镁锆砂中的相分布：
ZrO2熔点约2750℃引入镁砂中对镁砂性能的影响，应主要与ZrO2与镁砂中的主成分MgO和主要杂质成分CaO、SiO2等之间的熔融关系和相关系密切相关。研究表明，ZrO2能改变烧结镁砂中相结构和相分布。首先，在MgO-ZrO2二元系中(图1-1)，不存在任何化合物，二者的最低共熔温度高达2070℃。高温下MgO可以部分固溶到ZrO2中，形成稳定的立方ZrO2固溶体;而在富含MgO的材料中，ZrO2既使在高温下也很少进入MgO中形成固溶体。因此，镁锆砂中的ZrO2通常总是作为第二固相孤立于方镁石晶粒之间能降低方镁石晶粒间晶界能，提高界面液相二面角，使得硅酸盐相不会像无第二固相存在时那样地将方镁石包裹起来，而变得更为孤立，有助于实现方镁石晶粒间的直接结合。同时，ZrO2自身对熔渣的润湿性也很差，在方镁石晶粒之间也成为抵御熔渣向晶粒间渗透的“卫士”。其次，在CaO-ZrO2二元系中(图1-2，按M(CaO)/M(ZrO2)=1:1形成一化合物锆酸钙CaZrO3，熔点在2300℃以上，高熔点CaZrO3的出现改变了硅酸盐相的构成，使得CaO的熔剂作用受到限制，而既使少量ZrO2进入液相，也使液相变得富具粘弹性，这些都有助于改善镁砂的高温结构强度，抗热震性和抗渣性。
图1-1MgO-ZrO2系相图
图1-2CaO-ZrO2系相图
另外，在ZrO2-SiO2二元系中(图1-3)，有一化合物ZrSiO4(锆英石)。锆英石本身为一天然化合物，熔点2340-2550℃之间，但它在1500-1650℃之间分解(ZrSiO4 → ZrO2+SiO2)，分解产物ZrO2为单斜晶相，SiO2为无定形玻璃相，冷却又会形成锆英石。但如果在系统中有CaO存在时，在MgO-CaO-ZrO2-SiO2体系中，开始出现液相温度为1485℃，因此，在MgO-ZrO2体系中，CaO、SiO2共存依然是有害的。
图1-3ZrO2-SiO2二元系相图
在MgO-ZrO2砂中，ZrO2的赋存状态，如果仅考虑MgO-ZrO2-CaO-SiO2四元系，依然决定于材料的CaO/SiO2比。规律见表1。
2镁锆砂的生产方法与性质：
镁锆砂是由MgO和ZrO2(或其化合物)构成的两相复合材料。当ZrO2含量较少时，ZrO2晶粒弥散分布于MgO晶界间;随着ZrO2含量增加，逐渐向ZrO2晶粒集合体和MgO晶粒集合体交错分布的结构过渡。同时，MgO晶粒尺寸明显减小。而且这种第二相抑制晶粒长大效应随其量的增加而加强。
镁锆砂按ZrO2的存在状态，大体可以分为MgO-ZrO2系，MgO-ZrO2-CaO·ZrO2系MgO-CaO·ZrO2系三种类型。由表1可知，镁锆砂中，MgO-ZrO2系和MgO-ZrO2-CaO·ZrO2系材料液相最初出现的温度为1470~1550℃，会对材料的高温性能产生危害。但由于第二固相ZrO2的存在，如前所述，它会使硅酸盐相趋于孤立存在而不包裹MgO晶粒表面，会提高它们之间的固-固结合，并能保证在使用温度下第二相的持续存在，这就消除了普通镁砂制品在使用时生成的液相能够在方镁石晶粒间渗透的致命弱点，提高材料的结构强度、热稳定性和抗蚀能力。对于MgO-CaO·ZrO2系镁锆砂，由于在1700℃以下不会形成液相，因而会有较多的MgO-CaO·ZrO2直接结合，晶粒间难以被液相熔蚀渗透，是优良的MgO-ZrO2复合材料。镁锆砂可以通过烧结法和电熔法制得。
