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针对开发利用中低品位铝矾土等耐火资源和新型低碳非氧化物复相耐火材料的性能优化等问题,本文利用中低品位铝矾土和锆英石制备ZrN-SiAlON等复相耐火粉体,并以蔗糖为结合剂,结合SiC粉体,制备含碳耐火材料,研究其力学性能、抗氧化性能和抗渣侵性能,取得一些重要研究成果。分析中低品位铝矾土和锆英石通过碳热/铝热还原氮化法合成ZrN-SiAlON耐火原料的物相行为,获得优化的工艺参数。采用焦炭作为还原剂时,中低品位铝矾土和锆英石在1600°C合成较纯的ZrN-SiAlON物相。以ZrN-SiAlON耐火粉体为基质,以蔗糖溶液为结合剂,结合SiC粉体制备ZrN-SiAlON-SiC-C复相非氧化物耐火材料。经1500°C热处理后,ZrN-SiAlON耐火粉体受到蔗糖热分解的影响,物相变化生成ZrO2、刚玉和石英,导致体积发生膨胀,显气孔率变大,体积密度减少,当ZrN-SiAlON耐火粉体添加量为40wt.%时,其显气孔率达到最大,体积密度达到最低,常温抗折强度达到最大,分别为53.23%,1.36g/cm3,4.39MPa,但ZrO2、刚玉和石英的含量升高,有助于提高ZrN-SiAlON-SiC-C复相耐火材料的抗折强度。通过研究ZrN-SiAlON-SiC-C复相耐火材料的氧化行为变化,结果表明该材料在氧化过程中质量变化主要受到不定形碳和SiC粉体的氧化。另外,当氧化温度为1200°C时ZrO2和方石英反应生成锆英石,当氧化温度为1400°C时,刚玉和方石英生成莫来石。通过研究气氛环境对ZrN-SiAlON-SiC-C复相耐火材料抗渣侵性能的影响,结果表明,在氧气氛围,该耐火材料氧化严重,造成孔隙变大,渣侵蚀严重。在氩气氛围,高炉渣渗透到耐火材料中,并溶解耐火材料,然后不断渗透,填充耐火材料孔隙,形成致密层。在还原氛围,高炉渣对耐火材料的润湿角变大,没有发生侵蚀现象。