本文针对我国出铁沟浇注料使用寿命长期停滞不前的现状，从热力学出发，利用原位反应机理，通过添加Sialon物质先驱体和改变结合剂系统等手段，制备了性能优良、使用寿命长的原位生成Sialon增强Al₂O₃-SiC-C铁沟料。 论文较为系统地研究了提高Sialon增强Al₂O₃-SiC-C铁沟浇注料性能的工艺影响因素，尤其是Sialon物质的先驱体的添加量对Sialon的形成及浇注料物理性能的影响。借助X-射线衍射仪及扫描电镜，分析和探讨了Sialon增强Al₂O₃-SiC-C铁沟浇注料具有优良物理性能和抗渣、铁水侵蚀、渗透性能的原因及机理。结果表明，该浇注料性能优良的根本原因是由于Si₃N₄、Si与Al₂O₃原位反应生成呈带状分布的颗粒及晶须状的Sialon改变了材料基质结合形式，提高了基质的固-固直接结合率。 用纳米粉体取代高铝水泥作为结合剂，可使Sialon增强Al₂O₃-SiC-C铁沟浇注料性能进一步提高，尤其是浇注料的高温性能提高幅度更大。系统研究了纳米粉体的加入量对材料性能的影响，并从微观角度分析了材料性能提高的主要原因。 该浇注料成功完成工业试用，结果表明Sialon增强Al₂O₃-SiC-C铁沟浇注料自流性能好，易施工，抗铁水渗透、熔渣侵蚀优良。一次性通铁量达到国内领先水平，它的使用可明显降低吨铁单耗，减少劳动强度，改善生产环境，降低炼铁生产成本。