将过渡族催化剂加入MgO-C耐火材料结合剂酚醛树脂中,使用了多种表征方法如X射线衍射分析、扫描电子显微分析、透射电子显微分析、红外光谱分析以及光电子能谱分析等,对催化剂和酚醛树脂进行了分析;对MgO-C耐火材料试样的常温抗折强度、常温耐压强度、高温抗折强度及热震稳定性进行了检测;研究了热解酚醛树脂催化合成碳纳米管机理;研究了催化剂（Fe-Mo催化剂和Fe-Ni催化剂）对MgO-C耐火材料结构与力学性能的影响。主要研究结果如下:采用共沉淀法制备了Fe-Mo催化剂,并研究了其对于热解酚醛树脂合成碳纳米管的影响。结果表明:随着助催化剂Mo的引入,改善了Fe基催化剂的分散性。同时,Fe外层电子结构发生变化,部分电子从Fe转移到Mo,使Fe处于失电子状态,提高了催化剂对于烃类气体的吸附性能。同时,Fe-Mo催化剂的催化活性随着Mo含量的上升呈现先增加后减小的规律。当前驱体中Fe-Mo摩尔比为1:2时催化效果较优。Fe-Mo催化剂热解酚醛树脂合成碳纳米管的初始温度为700⁸00℃,碳纳米管的管径为60nm左右。随着热解温度的上升,催化合成的碳纳米管长度显著增加,烃类气体通过分解-溶解-扩散-析出过程生成碳纳米管。采用化学镀镍制备了具有核壳结构的Fe-Ni催化剂,并研究了其对于热解酚醛树脂合成碳纳米管的影响。结果表明:实施化学镀镍后催化剂的组成为Fe₂O₃和非晶态Ni,经还原气氛退火处理后催化剂的组分变为Fe₃O₄和金属Ni。经化学镀处理后Ni可以均匀地附着于颗粒表面,提高了Ni的分散性,能够更高地发挥Ni的催化作用;并且在核壳界面上Ni与Fe的相互作用使部分电子从Ni转移到Fe,使Ni处于缺电子状态,改善了Ni催化合成碳纳米管的效果。实验结果说明了具有核壳结构的Fe-Ni催化剂性能优于具有纳米尺度的金属Ni催化剂。同时,Fe-Ni催化剂合成碳纳米管的起始温度为500⁶00℃,碳纳米管的管径为50nm左右,碳纳米管的长度随着热解温度的提高而增加。当温度超过1000℃时,气氛中烃类气体分压降低导致碳纳米管的管径增加至160nm左右。将上述Fe-Mo和Fe-Ni催化剂引入低碳MgO-C耐火材料基质中,研究其对于MgO-C耐火材料结构和力学性能的影响。结果发现:对比无催化剂试样,添加Fe-Mo和Fe-Ni催化剂都提高了热解后酚醛树脂的石墨化程度,主要方式是催化合成的碳纳米管。添加Fe-Ni催化剂合成碳纳米管的含量,长径比以及分布都要优于添加Fe-Mo催化剂试样,说明Fe-Ni对提高热解后酚醛树脂石墨化程度的效果较优。该研究同样发现,添加Fe-Ni催化剂的试样中形成了MgAl₂O₄晶须。在1200℃条件下将添加Fe-Mo催化剂和Fe-Ni催化剂的试样置于焦炭中热处理后,试样的体积密度均大于无催化剂试样;且添加0.5wt%的Fe-Ni催化剂试样经1400℃埋碳处理后的常温抗折强度、常温耐压强度、高温抗折强度及经热震试验后的残余耐压强度较无催化剂试样分别提升了23.2%、33.4%、13.0%以及39.7%。