抗氧化剂在碳复合耐火材料中的应

碳复合耐火材料在抗渣性及抗热震稳定性方面的优势为石墨的存在。一旦石墨被氧化，其优势将丧失殆尽。为了提高碳复合耐火材料的抗氧化性，常加入少量金属(或合金)、碳化物或氮化物等作为添加剂，如Si，AI，Mg，Zr，SiC，B4C和BN等。某些添加荆还可以较大幅度地提高制品的高温强度。添加剂的作用原理大致有两个方面：一方面是从热力学观点出发，即在工作温度下。添加物或者添加物和碳反应的生成物与氧的亲和力比碳与氧的亲和力大，优先于碳被氧化，从而起到保护碳的作用；另一方面，从动力学的角度考虑添加剂与，CO或者C反应生成化合物改变碳复合耐火材料的显微结构，如提高致密度、堵塞气孔、阻碍氧及反应产物的扩散等。

这些新型抗氧化添加剂尽管作用机理不尽相同，但在高温条件下都不生成水化性物相Al4C3，能够确保耐火材料的性能稳定。但目前这些新型抗氧化剂都是由碳热法合成的，成本相对较高。因此，这些抗氧化剂尚未实现工业性应用。

在考虑应用某一种添加剂时，首先根据热力学数据及耐火材料的使用条件判断可能存在的凝聚相及各气相蒸气压力的大小；再比较各凝聚相与氧亲和力大小以判断它们是否有优先氧化的可能，以及它们与CO反应的可能性；然后分析讨论砖内进行的各种反应对耐火材料显微结构的影响；最后在综合分析的基础上对添加剂的作用作出判断。