Основные аспекты сварки цветных металловСущественное значение для понимания многих процессов, протекающих в огнеупорах и шлаках при высоких температурах, имеет явление изоморфизма, т. е. одинаковость кристалл формы у различных химических соединений. Одинаковую или весьма близкую по своему строению кристаллическую решетку могут иметь химические соединения, обычно сходные по формуле, в которых ионы близки по радиусам. Последнее обусловливает близость сил взаимодействия и расстояний между ионами в элементарной ячейке.

При этом создается возможность образования так называемых смешанных кристаллов или твердых растворов, т. е. однородной смеси различных химических соединений, образующих общую кристаллическую решетку. В зависимости от близости показателей кристаллической решетки изоморфных химических соединений могут образовываться твердые растворы с различным содержанием одного и другого соединений.

При полной взаимозаменяемости узлов кристаллической решетки два изоморфных химических соединений образуют непрерывный ряд твердых растворов от 100% одного соединения до 100% другого или так называемые твердые растворы замещения. Здесь ионы одного соединения в кристаллической решетке могут замещаться ионами изоморфного вещества.

С увеличением различия показателей кристаллических решеток двух соединений может возникнуть лишь ограниченный ряд твердых растворов или так называемые твердые растворы внедрения. В этом случае кристаллическая решетка одного соединения внедряется в решетку другого. Существование таких твердых растворов возможно лишь в определенных пределах концентраций химических соединений А и В: от 100% В до m% В и от 100% А до n % А.

Образование твердых растворов имеет значение для процессов получения огнеупорных материалов. Если примесь, добавляемая в огнеупор, образует изоморфную смесь с основным материалом, то она не вызовет существенного нарушения основной кристаллической решетки и поэтому мало снизит огнеупорные свойства материала.

В шлаке наличие химических соединений, образующих изоморфные смеси, часто ведет к усилению его кристаллизации при застывании.