提高低碳镁碳质耐火材料抗氧化性能的措施

低碳镁碳耐火材料

尽管低碳镁碳耐火材料的碳含量较低，但是碳的氧化仍是一个很大的弊端，碳氧化后同样会使材料的结构疏松。当遇到熔渣侵蚀和机械冲刷等作用时，MgO颗粒会逐渐被熔蚀、脱落，从而导致材料损毁。因此，低碳镁碳耐火材料同样要考虑提高抗氧化性的问题。

提高镁碳质耐火材料的抗氧化性的关键在于将碳素原料与氧化气氛隔离或者添加可以优先于碳被氧化的添加剂。

含碳耐火材料的抗氧化措施主要有以下4种：

01材料表面涂釉技术

在氧化性气氛下，镁碳耐火材料会发生直接氧化，为了抑制这种直接氧化，可以通过密封材料表面的气孔或者对材料表面的碳进行涂釉处理，从而减少或阻止氧化性气氛经气孔通道进入材料内部，导致材料中的碳氧化。

02碳素原料涂层处理技术

碳素原料涂层处理技术为：将碳素原料与环境中的氧化性气氛隔离，从而形成较好的屏蔽效果。抗氧化涂层应满足以下五个要求：

氧气渗透能力较低;与基体间有良好的物理和化学的相容性;与基体结合良好;具有良好的抗冲蚀性能、耐磨性能、机械性能和良好的化学稳定性;具有自愈合能力，并可以形成可流动的玻璃相，用以填补裂纹。

常用的涂层制备方法有：水解沉积法、熔盐生长法、溶胶-凝胶法和气相反应法等。

03复合粉体技术

将纳米粉体引入到镁碳耐火材料中，得到纳米结构的基质。其中主要是纳米炭黑的添加，但是由于炭黑的反应活性比石墨更高，因此，为了提高材料的抗氧化性，通常会对纳米炭黑进行预处理，即制备复合粉体。

04抗氧化剂直接添加技术

抗氧化剂直接添加技术是目前提高镁碳质耐火材料抗氧化性能最为成熟的技术，其作用原理是：一、抗氧化剂可以优先于碳被氧化，从而起到保护碳的作用;二、与材料内物质反应形成某种化合物阻塞气孔，阻碍氧化性气氛及反应物的进一步扩散。常用的抗氧化剂有单质、碳化物、氮化物、硼化物、二元金属合金及复合抗氧化剂等。

此外也可以通过在材料的工作层形成致密层来阻止氧化性物质的侵入，从而提高低碳耐火材料的抗氧化性。