镁质耐火材料烧成温度高,但热震稳定性差,因此改善镁质耐火材料的热震稳定性能在耐火材料中显得尤为重要。有研究表明,含碳耐火材料中添加的金属使用过程中可形成非氧化物,提高耐火材料的高温力学性能。非氧化物镁阿隆(M g Al ON)是氧化镁固溶到阿隆相中形成的一种具有优良性能的新型高温材料。M g Al ON具有良好的抗渣性能,不污染钢液,其高温性能优异,通过在耐火材料中形成纤维状结构,提高耐火材料的高温力学性能,实现改善镁质材料热震稳定性能的目的。镁质耐火材料中的Mg Al ON可以通过引入含铝原料的原位反应生成,因此有必要对引入不同铝源的镁质耐火材料中Mg Al ON的生成其机理进行研究,以期为金属复合镁质耐火材料的制备提供理论根据。本文主要研究在埋碳还原气氛和氮气气氛下,热处理温度、铝源的引入方式及加入量(包括金属铝粉、镁铝尖晶石粉、α-氧化铝粉、金属钛粉单独或复合引入)对Mg Al ON生成机理的影响。利用XRD、SEM及EDS分析了热处理后试样的矿物组成、显微结构及微区成分,得出:添加金属铝的试样中,铝熔融形成孔洞,其内可生成纤维和板片状Mg Al ON相。Mg Al ON生成受液气反应控制,氮气分压和温度等影响Mg Al ON的生成量及结构,当氮气量不足,温度和氧化铝含量低时,在孔洞中Mg Al ON沿固定晶面快速生长,形成纤维状晶须;当温度升高,氮气量增大时,Mg Al ON各晶面均能快速生长,形成板片状结构;埋碳还原气氛下Mg Al ON最佳生成温度为1400℃,铝源的引入方式从优到劣为:单独引入金属铝>金属铝和镁铝尖晶石共同引入>金属铝和α-氧化铝共同引入,单独引入金属铝的最佳加入量为40%;氮气气氛下Mg Al ON生成的最低热处理温度为1400℃,此时Mg Al ON多纤维结构,在1500℃,纤维与板片状结构的M g Al ON共同存在,铝源的引入形式从优到劣为:共同引入金属铝和镁铝尖晶石>共同引入金属铝和α-氧化铝>单独引入金属铝>共同引入金属铝和金属钛,金属铝和镁铝尖晶石的最佳加入量分别为26%和40%。