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傳統(tǒng)鎂碳磚中的碳含量較高，一般在10~20%的區(qū)間范圍內(nèi)。由于鎂碳磚中碳的存在，大大改善了鎂碳磚的性能，使得其在某些性能上優(yōu)于鎂鉻磚、鎂白云石磚等，但是由于冶金技術(shù)的進步及其對耐火材料提出的苛刻要求，使得傳統(tǒng)鎂碳磚在使用過程中出現(xiàn)了一系列的問題：石墨優(yōu)良的導(dǎo)熱系數(shù)，增加了煉鋼過程中的熱損耗，浪費了能源;過高的石墨含量，會在爐外精煉的過程中使得鋼液中碳含量增加，影響鋼液的質(zhì)量，不利于鋼中碳含量的降低;此外，石墨是一種寶貴的不可再生資源，傳統(tǒng)鎂碳磚中過分依賴于石墨，這對資源的可持續(xù)利用不利。
但是單純的降低鎂碳磚中石墨的含量，不但會使得鎂碳磚的熱導(dǎo)率降低，同結(jié)合劑碳素原料鎂砂破粉碎篩分配料混煉成型熱處理時也會增大鎂碳磚的彈性模量，這將會使材料的熱震穩(wěn)定性降低;此外，由于石墨與鋼液及熔渣的潤濕性低，如果降低鎂碳磚中的石墨含量，將使得鎂碳磚更容易被鋼液及熔渣侵蝕，導(dǎo)致材料的抗侵蝕性能降低。因此，研究具有較低石墨含量且同時具有優(yōu)良熱震穩(wěn)定性及抗渣侵蝕性能的鎂碳磚已成為當(dāng)前人們研究的重點，也是鎂碳磚今后發(fā)展的新方向。
為解決這些矛盾及改善低碳鎂碳磚的性能，國內(nèi)外的研究者們主要從改進結(jié)合炭的炭結(jié)構(gòu)、優(yōu)化基質(zhì)、采用高效抗氧化劑等著手，進行了以下方面的工作：
改性鎂砂顆粒
通過在鎂砂顆粒表面制備一個薄薄的瀝青涂層，以降低鎂砂顆粒在使用過程中的熱膨脹，以此來達到提高低碳鎂碳磚的熱震穩(wěn)定性。
改變碳源的種類及石墨的粒度
為了改進低碳鎂碳磚的熱學(xué)及力學(xué)性能，通過在鎂碳磚的基質(zhì)中添加納米碳黑，研究其對鎂碳磚的影響。
改性結(jié)合劑
將納米炭黑及酚醛樹脂通過高速攪拌，制得復(fù)合結(jié)合劑，研究其對鎂碳磚力學(xué)性能的影響，結(jié)果表明，復(fù)合結(jié)合劑使得結(jié)合劑炭化后的石墨化程度提高，基質(zhì)內(nèi)形成微氣孔，提高了鎂碳磚的常溫抗折強度、高溫抗折強度等力學(xué)性能。
高效抗氧化劑
研究了在鋁碳耐火材料中分別單添、復(fù)添納米尺寸鎂鋁尖晶石(MgAl2O4)，α-Al2O3，碳納米管(CNTs)等。結(jié)果表明，同時添加碳納米管和α-Al2O3的鋁碳耐火材料具有更好的熱震穩(wěn)定性，且能使材料在降低碳含量的同時具有與普通鋁碳耐火材料相當(dāng)?shù)男阅堋?
有學(xué)者研究了在鎂碳磚中添加特殊添加劑對熱震穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明，添加了特殊添加劑的低碳鎂碳磚具有與傳統(tǒng)鎂碳磚相同的熱震穩(wěn)定性。
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