不定形耐火材料常用的两种结合方式

碳复合耐火材料大致可分为定形和不定形碳复合耐火材料。常见的碳复合定形制品有：MgO-C、Al2O3-C、Al2O3-MgO-C、MgO-CaO-C、ZrO2-C、Al2O3-SiC-C等。碳复合不定形耐火材料有Al2O3·SiC·C质浇注料等。

定形耐火材料在耐火材料的发展史上一直扮演着举足轻重的角色。其中，MgO·CaO·C砖具有耐高温、抗热震性好、化学性质稳定等一系列优良性能。尤其与MgO·C耐火材料相比，MgO·CaO·C耐火材料具有更好的真空稳定性、更优异的抗低碱度渣侵蚀性以及更低廉的价格优势。此外，CaO还具有净化钢液的作用。因而，在冶炼不锈钢、纯净钢及低硫钢等优质钢种领域日益受到重视。

近二十年来，不定形耐火材料取得了突飞猛进的发展，在美国、日本等经济发达国家，不定形耐火材料约占耐火材料总量的59%，成为耐火材料的一个重要的分支。作为不定形碳复合耐火材料的代表，Al2O3·SiC·C(ASC)耐火浇注料具有高熔点、高强度、优良的抗热震、抗冲刷以及抗渣侵蚀性被广泛地应用于高炉出铁沟。由于高炉的大型化、铁水温度增高、出铁量变大、流速变快、使得高炉的使用环境变得更为苛刻。铁钩料的损毁主要是由于熔渣、熔铁的化学侵蚀、高温铁水和熔渣的机械冲刷以及热冲击引起的。

高温冶炼技术的进步使耐火材料的工况条件变得更为恶劣。耐火材料的改进不单应理解为材质方面的改进，还包括施工技术、应用技术、和修补技术等方面的改进，要在“组成一结构·性能”三角形中找出彼此之间相互依存的关系。对于碳复合耐火材料而言，抗氧化性和抗渣性能是其最重要的两个性能，它们之间存在着互为依存相互促进的关系。虽然碳赋予了耐火材料优异的抗渣性和抗热震性能，但是却容易跟空气中的O2及炉渣、材料中的氧化物组分发生反应，继而在衬体中留下较大、较多的孔洞，导致材料的抗渣性能和力学性能急剧恶化。鉴于此，开展在改善碳复合耐火材料抗氧化性基础上保证其良好的抗渣性的研究工作具有重要的理论和现实意义。

目前，人们主要通过抗氧化剂直接添加、复合粉体技术、材料表面涂釉、碳素原料涂层处理技术这四种方式来提高碳复合耐火材料抗氧化性。其中以抗氧化剂直接添加技术和复合粉体技术最为常用。常用作抗氧化添加剂的材料主要有：金属Al、Mg，Si，Zr及其合金粉、碳化物(SiC，TiC，Al4SiC4，Al404C)、硼化物(B4C、MgB2、CaB6、ZrB2、LaB6)，氮化物(AlN，Si3N4)。其中，硼化物因具有良好的自修复功能，受到科研人员的广泛关注。但是，硼化物合成难度大制约着其在耐火材料中的推广应用。