含碳耐火材料因具有较高抗熔渣侵蚀性和热震稳定性而被广泛应用于转炉、钢包、电炉、AOD炉及连铸等炼钢装备。但含碳耐火材料在使用过程中存在向钢液增碳、散热量大导致炉壳变形、消耗较多鳞片石墨资源等问题,因此高性能低碳耐火材料的研发对钢铁冶金企业提质增效、绿色生产具有重要意义。高性能防氧化剂的制备与应用是低碳耐火材料领域的重要研究热点之一。本论文利用燃烧合成法低成本制备含AlB2复合粉,并研究其对低碳耐火材料抗氧化性能的影响。论文主要的研究内容以及取得的研究结果如下:（1）分别计算了Al-B2O3、Al-KBF4及Al-Na2B4O7体系的绝热温度,在初始温度为298 K时,上述三个体系绝热温度分别为2553 K、1891 K及1586 K,根据Mozhanov判据（1800 K）,Al-B2O3体系和Al-KBF4体系初始温度为298 K时,燃烧波能够以自持方式传播,而Al-Na2B4O7体系需要初始温度高于623 K时,燃烧波才能够以自持方式传播。Al-KBF4体系燃烧产物有六方柱状的AlB2和具有四方棱柱和中空的针状树叶型两种形貌的KAlF4,且AlB2的生成量为5 wt%;Al-Na2B4O7体系燃烧产物由六方柱体的AlB2、四方棱柱体的α-Al2O3、针棒状NaAl7O11和NaAl5O8及未反应完全的球形颗粒Al组成,AlB2的生成量为5 wt%。Al-B2O3体系燃烧产物有六方柱体的AlB2、四方棱柱体的α-Al2O3及未反应完全的球形颗粒Al。在Al-B2O3、Al-KBF4及Al-Na2B4O7体系中,Al-B2O3体系燃烧合成的AlB2生成量最高（9 wt%）,因此,确定本研究燃烧合成含AlB2复合粉的最佳硼源为B2O3。（2）对Al-B2O3体系燃烧合成产物进行物相组成和微观形貌分析,结合TG-DSC曲线和XPS结果,分析了该体系燃烧合成过程,提出了Al-B2O3体系燃烧合成含AlB2复合粉的反应机理为溶解-析出机理,即Al和B2O3随温度升高相继熔化,生成Al熔液-B2O3熔液,温度为800℃时,Al和B2O3反应生成Al2O3熔体和单质B,并释放出热量,使温度升高,在温度下降过程中Al2O3逐渐从Al熔液-Al2O3熔液中析出,而溶解在Al熔液中的单质B与Al熔液发生反应生成AlB12,在高冷却速率下AlB12在包晶转化温度下转化为AlB2。（3）研究了Al-Mg、Al-Si及Al-La三种合金种类及掺量对Al-B2O3体系燃烧合成含AlB2复合粉体的绝热温度、产物物相组成及显微结构的影响。合金的加入降低了体系的绝热温度,且随着合金掺量的增加,绝热温度下降程度增大。加入Al-Si合金和Al-La合金后,产物中AlB2的衍射峰强都明显降低,且分别出现了SiO2和LaB6相,而加入Al-Mg合金后,产物中除了六方柱状的AlB2,还出现了AlB2纳米线,α-Al2O3和AlB2的衍射峰与AlB2纳米线的生成量都随Al-Mg合金掺量先增加后降低,说明Al-Mg合金对Al-B2O3燃烧合成含AlB2复合粉体的促进作用最佳,且最佳掺量为12 wt%。（4）进一步研究了Al-Mg合金掺量对燃烧合成含AlB2复合粉中AlB2纳米结构的影响,并探讨了复合粉中AlB2纳米线的合成机理。随着Al-Mg合金掺量的增加,产物中AlB2和α-Al2O3的量先增加后减少,而Al的量先减少后增加。且AlB2纳米线的生成量依赖于Al-Mg合金的掺量,当Al-Mg合金掺量为12 wt%时,AlB2纳米线的生成量达到最高,且复合粉中AlB2生成量为12 wt%。燃烧合成过程中生成的气相Al-Mg、AlO、Al2O及B2O2彼此反应并沉积到固相B单质上生成AlB2纳米线,其生长过程是由气固生长机理模型控制。（5）将AlB2-Al-Al2O3复合粉、Al粉及Al/Si复合粉分别作为低碳镁碳砖和低碳铝碳砖的防氧化剂,对它们的防氧化效果进行对比,并揭示了AlB2-Al-Al2O3复合粉的抗氧化机理。结果发现掺AlB2-Al-Al2O3复合粉的低碳镁碳砖和低碳铝碳砖抗氧化性能最优,且具有优异的常温力学性能和高温力学性能。含AlB2-Al-Al2O3复合粉低碳镁碳砖和低碳铝碳砖试样的氧化区分别形成了熔点为1360℃的Mg3B2O6相和熔点为1033℃的Al18B4O33相,1400℃为熔体;而Al/Si、Al抗氧化剂氧化产物为MgAl2O4、Mg2SiO4、Al4C3及Al2SiO5,在1400℃不能熔化,因此AlB2-Al-Al2O3填充气孔、阻塞气体通道的效果优于Al/Si和Al抗氧化剂。说明AlB2-Al-Al2O3复合粉是一种潜在的高性能、低成本低碳耐火材料防氧化剂。