以镁橄榄石2MgO·SiO2（简写成M2S）作为主要组成耐火材料称为镁橄榄石质耐火材料。耐火材料中的MgO含量35%～55%，mMgO/mSiO2=0.94～1.33。
在镁橄榄石质耐火材料中除主要结晶相M2S外（含量65%～75%），还有相当数量(约15%)的铁酸镁及其他矿物。M2S的结晶颗粒很大并形成结构骨架。其他矿物不是以结合物形式存在，而是以包裹体的形式存在于镁橄榄石晶体的裂缝之中。因此，镁橄榄石质耐火材料的性质主要取决于镁橄榄石的性质。
纯净的镁橄榄石熔点为
镁橄榄石耐火材料主要应用于平炉蓄热室格子砖、铸锭用耐火砖、加热炉炉底、以及在炼铜炉中也有较好的使用效果。
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