机械炉排炉是生活垃圾焚烧发电的关键高温装置,是应用最多的垃圾焚烧炉炉型,其内衬主要使用SiC质耐火制品和不定形材料。SiC质耐火材料在垃圾焚烧炉内起保护金属水冷管和传热双重作用,其失效的主要形式是受炉内高温气体作用产生开裂和剥落。垃圾焚烧炉内燃烧环境中的水蒸气、氧气、二氧化碳等气体含量较高,会导致SiC质耐火材料发生氧化,破坏材料结构,进而影响使用寿命。本课题主要研究了Si₃N₄-SiC、SiAlON-SiC（β-Sialon-SiC Z=2）和Si₂N₂O-SiC三种氮化物结合碳化硅材料分别在水蒸气、水蒸气与氧气复合气氛（H₂O/O₂）、氧气和二氧化碳气氛中的抗氧化性能,采用XRD、SEM等方法分析了三种材料氧化前后的物相组成和显微结构的变化,采用压汞仪检测了三种材料试样氧化前后的孔径分布,采用XPS光谱分析方法检测了Si₃N₄-SiC材料在水蒸气、氧气气氛中氧化前后O（1s）的变化,并对三种氮化物结合碳化硅材料在四种不同氧化气氛中的抗氧化性能进行了综合比较,结论如下:（1）在水蒸气氧化过程中,三种材料的质量变化率、体积变化率均随氧化时间的增加而增加,氧化增重在100h后开始变缓;体积变化先缓慢增加,在氧化250h后,材料内部氧化严重,体积迅速增加;三种材料抗高温水蒸气氧化强弱次序为:Si₂N₂O-SiC>SiAlON-SiC>Si₃N₄-SiC。（2）在H₂O/O₂氧化过程中,三种材料的质量变化率先迅速增加后略有降低,体积变化率均缓慢增加;水蒸气向内扩散接触到材料的致密且较厚氧化层时,会与SiO₂氧化层发生挥发反应,引起质量损失;三种材料抗复合气氛氧化强弱次序为:Si₃N₄-SiC>Si₂N₂O-SiC>SiAlON-SiC。（3）在氧气氧化过程中,三种材料氧化反应速率均由界面化学反应速率控制转变为扩散速率控制;材料质量变化率先迅速增加后趋于缓慢,材料氧化程度低,体积膨胀不明显;三种材料抗高温氧气氧化强弱次序为:Si₂N₂O-SiC>Si₃N₄-SiC>SiAlON-SiC。（4）在二氧化碳氧化过程中,三种材料氧化反应速率均由界面化学反应速率控制转变为扩散速率控制;材料在界面处可能发生活性氧化反应引起体积略有收缩,但总体上材料的惰性氧化占主导作用,质量变化率先迅速增加后趋于缓慢;三种材料抗高温二氧化碳氧化强弱次序为:Si₂N₂O-SiC>SiAlON-SiC>Si₃N₄-SiC。（5）由Si₃N₄-SiC试样氧化前后的O（1s）XPS光谱分析可知,水蒸气氧化前为硅氧烷官能团（Si-O-Si）,氧化后出现硅醇基官能团（Si-OH）,氧气氧化前后均是硅氧烷官能团（Si-O-Si）;SiO₂与水蒸气之间的挥发反应可能是破坏氧化层主要原因。（6）在本实验中,四种气氛对三种氮化物结合碳化硅材料氧化强弱的次序为:H₂O>H₂O/O₂>O₂>CO₂;水蒸气是对氮化物结合碳化硅材料氧化最强的气氛,其氧化检测数据对垃圾焚烧炉炉衬选材有重要参考价值。