耐火材料抗機械沖擊性能主要由抗折強度控制，而斷裂韌性的影響程度則較小。這也就是說，對于抗機械沖擊性來說，耐火材料具有最大的抗折強度是獲得最佳使用性能的最好途徑。

在裂紋緩慢擴展的條件下，材料的抗熱震性主要受抗折強度和線膨脹系數控制。E模數和斷裂功yw的影響主要在參數Ra中體現，參數R是規定與穩定斷裂有關的參數。耐火材料的線膨脹系數a和E模數越小，斷裂功ywd越大，R值就越大，裂紋開始擴展需要的溫度差也就越大，裂紋的穩定性就越好。抗折強度和參數R可共同用于提高耐火材料的抗機械沖擊性和抗熱震性。
 
這樣看來，只要能控制耐火材料抗折強度和參數R值并使之達到最佳化，就能使耐火材料的抗機械沖擊性（裂紋產生）和抗熱震性（裂紋產生和擴展）達到最佳化。因此，對應的耐火材料便能與前面所討論的使用條件相適應。為此，可通過下面公式中的新參數R.作為設計耐火材料的依據：R, - Rnor = ( o / a ) ( ywol / E ) V2           (3-167)
 
由于耐火材料抗熱震性提高的影響程度要高于抗機械沖擊性，故應當使R極限化。從物理學角度來觀察，認為短裂紋可提高強度，而長裂紋會降低剛性，兩種裂紋都能形成高應力而產生斷裂。因此，根據斷裂力學框架，結合耐火材料結構特點，采取必要的工藝，便可改善耐火材料的抗機械沖擊性和抗熱震性。具體說來，能滿足這些要求的耐火材料的配方設計應依據以下原則：
 
(1) 選用線膨脹系數低的材料或者在燒成過程中或者在使用時產生永久性收縮的原料組合以降低熱應力。
 
(2) 通過優化顆粒分布和制造工藝以降低耐火材料的氣孔率，提高抗折強度。
 
(3) 設計最佳的顯微結構，采取阻止裂紋擴展、消耗裂紋擴展動力，以改善韌化機制，主要是使裂紋轉向和裂紋分叉。
 
(4) 為了使裂紋轉向，則需要使用大小尺寸都有的骨料，采用大尺寸強力骨料也會使裂紋轉向，改善晶間裂紋性能。在存在穿晶裂紋特性的情況時，用燒結而不是電熔骨料可提高抗裂紋擴展性能，這樣會使裂紋轉向，進入骨料中。
 
(5)為了促使裂紋分叉，基質部分的設計可能需要采用具有不同的和（或）各向異性的線膨脹系數的材料，以增強熱膨脹失配，這可形成大量的微裂紋。不過，應設法達到最佳平衡以避免微裂紋聚結。