碳复合耐火材料是一类重要的耐火材料，其低碳化不仅可以减少耐火材料对钢水的增碳污染，而且对节约石墨资源和降低能源消耗有利。本文综述了低碳镁碳耐火材料的发展概况及存在的主要问题，采用液相浸渍法对石墨进行表面改性，利用工业废渣和工业氧化铝合成低膨胀CA2材料，研究了添加改性石墨和不同含量CA2材料对低碳镁碳材料的常规物理性能、抗热震性能、抗氧化性能和抗渣侵蚀性能的影响，通过X-射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜分析了材料显微结构与性能之间的关系。得出的结论如下：(1)石墨经硝酸镍溶液包覆改性处理后，与酚醛树脂混合，经1100℃埋炭处理，在石墨表面生成了一维纳米结构碳。将这种未经埋炭处理的改性石墨作为碳源用于低碳镁碳材料的制备，经相同的条件热处理后，发现材料中有大量的纳米纤维生成。结合能谱分析，发现该纤维不是一维纳米结构碳，而可能是Al4C3、AlN、AlON和MgAlON。材料的抗渣性变化不大，抗氧化性稍有提高，但由于纳米纤维的增强增韧作用，抗热震性能得到明显改善。(2)利用工业废渣和工业氧化铝制备了不同含量CA2的1~#、2~#两种添加物，烧成温度以1600℃为宜，保温3小时，烧成后显气孔率分别为25.32%、16.02%，体积密度分别为2.74g/cm~3、2.60g/cm~3。两种添加物的物相组成主要为镁铝尖晶石和二铝酸钙。根据Al2O3-MgO-CaO三元系统相图估算，二者物相组成依次分别为56wt%、28wt%；62wt%、38wt%，此外，1~#添加物中还存在约16wt%的六铝酸钙。(3)将所制得的1~#、2~#添加物以及工业废渣分别替代部分镁砂细粉加入到低碳镁碳砖中，三者均可以降低材料的热膨胀系数，尽管材料的高温抗折强度有所降低，但提高了材料的高温抗折强度/高温弹性模量指数R_e/E，因而，有效地改善了材料的热震稳定性。相比之下，2~#添加物对试样的热震稳定性改善效果最佳。(4)随着2~#添加物加入量的增大，低碳镁碳材料的抗氧化性能下降，但均优于未添加2~#添加物的试样；材料的热膨胀系数降低幅度增大，R_e/E指数升高，热震稳定性得到了显著改善。但添加过量时，对材料的热震稳定性改善效果不显著，而且材料的抗渣侵蚀性能也受到明显的影响。本实验中，2~#添加物以加入量6wt%为宜。