含碳耐火材料的氧化主要是碳的氧化，由于在制备过程中残余应力和杂质的存在使得含碳材料内部存在缺陷，一是材料自身有缺陷，二是材料在常温或高温氧化过程中产生的缺陷，三是含碳耐火材料中一些杂质物质使材料中出现活性点，活性点的出现会在一定温度下与氧气接触，在与氧气接触的过程中，含碳材料表层的碳与空气中氧气接触，氧气由耐火材料表层的微裂纹向材料内渗透，内部物质与氧气反应产生气体会通过材料外层排出，使其气孔率增大，这就说明了含碳材料氧化速率与氧气对材料内部扩散速率有关系。含碳材料氧化过程与温度也有很大关系，含碳材料在低温(℃)过程中，表面气孔内氧气的扩散速率要比反应阶段快，发生的氧化反应平衡;在℃~℃范围内时，氧化速度加快，氧化性气体逐渐损耗，发生氧化反应动力学控制着氧化反应的程度;当℃以上时，氧化性气体的扩散速率控制着氧化反应的程度，这与耐火材料自身晶体结构与材料类型无关。
滑动水口铝碳材料氧化后，材料结构疏松，使用寿命降低；侵蚀后的铝碳耐火材料由于结构疏松会导致一些杂质进入钢液中，对切割钢丝钢液造成污染。
钢包镁碳砖1、添加抗氧化剂法
在原料中添加少量抗氧化剂是目前比较常见的防氧化方法，其原理可以从热力学及动力学分别解释，热力学角度即含碳耐火材料在反应温度下，加入的抗氧化剂会比碳优先于氧发生氧化反应，一方面间接的防止碳的被氧化;另一方面，生成新物相一定程度上会改进材料结构和性能。从动力学角度解释，抗氧化剂通过与O2反应改变材料基体的结构，有时可以使材料变得更加致密，进而起到阻隔氧化性气体向材料内部扩散的作用。常见的抗氧化剂有金属硅、金属铝、SiC等。
金属硅粉2、浸渍法
浸渍法是将含碳材料表面进行抽真空处理，或采用增大压强的方式将液体玻璃与磷酸盐等引入其中。这样使含碳耐火材料碳的网络体周围高活性粒子被独立，阻碍了碳的氧化过程;在一定温度下，浸入的磷酸盐和液体玻璃会在材料内部形成包裹层，进而包覆材料自身或是氧化过程中产生的气孔，使氧气或其他氧化性气体被阻隔在材料表面，这种浸渍法可以使含碳材料初始氧化温度从原来的℃升高到℃左右，从而起到了抗氧化效果。邓大伟等人在含碳材料中浸渍硼酸盐类物质，在氧化过程中硼化物逐渐变成熔融状态，形成的保护膜封闭气孔，并在含碳材料表面形成一种复合材料，研究表明这种浸渍硼化物的方法可以使含碳材料初始氧化温度升高到K左右，℃氧化处理h后质量损失率低于10%。
3、表面涂层法
涂层法不同于添加抗氧化剂法和浸渍法，它不是改变材料内部物质的组织结构来提高抗氧化性能，而是通过匹配涂层物质与基体的膨胀性，使涂层材料包覆在基体上，起到阻隔外部空气与碳反应的作用[34]。张丽丽[35]等人制备了一种铝碳质浸入式水口表面防氧化涂料，研究发现，浸入式水口在℃氧化处理后断面釉层比较均匀，渣线位置没有氧化现象，相较没有涂刷抗氧化涂料的水口，使用寿命提高了两倍，在℃以上时，涂层开始熔化成液相，均匀地铺展在基体表面，隔绝空气，达到抗氧化效果。
转载请注明：http://www.baozhijieshao.com/bzzk/16308.html
