1. 前言概述

　　非氧化物耐火材料具有较高的化学纯度、熔点，并且高温结构强度大、化学稳定性和热稳定性良好等特性。一般包括高熔点氧化物、难熔化合物及其衍生的其他化合物。

　　常见的非氧化物耐火材料如下：

　　2. 碳化物

　　碳化物一般由人工合成，具有较高的导热性和导电性，耐火度及耐热震性良好，但是碳化物的抗氧化性能稍差。

　　碳化物在工业上被广泛用作高温筑炉材料和发热材料；TiC制品必须在还原气氛或保护性气氛中使用，由TIc制成的坩埚可以用来提出纯Na、Bi、Sn等金属；碳化硅复合材料可用作火箭发动机尾吹管和燃烧室材料。

　　天然的碳化硅(Crystolon)即碳硅石(Moissanite,又称莫桑石)很少，工业上使用的碳化硅(Siliconcarbide)是一种人工合成材料，简称金刚砂。碳化硅制品是以SiC为原料和主晶相的耐火制品，同时也是是耐火材料领域常用的非氧化物耐火原料之一。以碳化硅为原料生产的粘土结合碳化硅、氧化物结合碳化硅、氮化硅结合碳化硅、重结晶碳化硅、反应烧结渗硅碳化硅等制品以及不定形耐火材料广泛应用于冶金工业的高炉、炼锌炉，陶瓷工业的窑具等。

　　3. 氮化物

　　氮化物的熔点高，但抗氧化性能差，在600-700℃时即可氧化，只能在真空或中性气氛条件下使用。

　　氮化硅是一种具有良好的耐磨、耐高温、耐蚀性的合成耐火原材料，以结合相的形式出现，主要应用在在铝电解槽侧壁、高炉陶瓷杯用不烧砖、铁沟浇注料、高炉喷补料等方面。

　　Si3N4在耐火材料中一是用作碳化硅耐火材料的结合相，即氮化硅结合碳化硅;二是纯氮化硅制品。Si3N4是难熔化合物，因此很难将其烧结成高密度的制品。Si3N4制品的性能与其烧结方法有密切关系。

　　氮化铝分子式为AlN,含Al65.82%，N34.18%AlN粉末的合成方法很多，按发生反应时的原料状态有固相反应法、液相反应法和气相反应法。AlN具有很好的射温、耐磨和介电性能，对于铝及其它熔融金属具有高温耐蚀性并且热震稳定性良好，可用作耐热冲击和热交换材料、特种耐火材料、半导体基板材料等。

　　4. 氧氮化物材料

　　SiAlON是氮化硅固溶体的总称，又叫做塞隆Sialon，是由硅(Si)、铝(Al)、氧(O)和氮(N)组成的一类化合物。在低温和高温下均具有优异的硬度和机械强度、低热膨胀系数、优异的耐磨损性能和耐化学腐蚀性能。Sialon可通过高温固相反应法、自蔓延合成法、还原氮化法等方法制备。Sialon材料具有优越的力学性能、热学性能和化学稳定性，是一种良好的高温结构陶瓷。常被应用到磨具和金属切削工具、用于熔融金属挤压磨具和盛装输送部件、高炉内衬材料等。

　　AlON具有良好的抗热震性和抗渣、铁侵蚀性能，通过高温固相反应、氧化铝还原氮化、铝氧化氮化、化学气相沉积等方法制备而成，可作为加入料被使用到铁沟料、滑动水口和浸入式水口中。

　　MgAlON是以氧化镁或镁铝尖晶石作为AlON的稳定剂，可以提高抗渣侵蚀性能，由于对熔渣的润湿性较差，能够阻碍熔渣的侵蚀和渗透。

　　5. 硼化物

　　硼化物强度大，熔点高，抗氧化性不及氧化物，在氧化气氛中只能是用到1400℃，中性及真空或还原气氛下可达2000℃，TiB2、ZrB2、CeB2在真空条件下可达2500℃以上。硼化物的导电性能良好，具有很高的导热性和热稳定性。可制成钢水连续测温套管、连铸浸入式水口、火箭喷嘴、航空涡轮叶片、磁流体发电电极等。

　　碳化硼为黑色有金属光泽晶体，俗称黑钻石，是以硼酸为主要原料，加入石油焦等碳质材料，经过高温固态冶炼、粉碎加工而成的一种粉末状产品，与金刚石、立方氮化硼同属于超硬材料。碳化硼不溶于水和有机溶剂，化学稳定性强，耐酸、碱腐蚀，几乎不与所有的酸、碱溶液反应。碳化硼还具有如下多种特性：具有较大的热中子俘获截面，中子吸收能力强，故有中子吸收剂之称，具有半导体性等。

　　制造碳化硼特种耐火材料制品，由于在技术上有较大的难度，因此尚没有形成工业性生产，只有为满足某些特殊场合的需要才少量制造。目前，碳化硼制品的制造工艺还不完整也不成熟。制品可用热压烧成法和常温加压烧成法制成。因后一种方法难以制造出致密的制品，所以通常采用前一种方法。热压可在氩(Ar)气保护下的碳管发热的热压炉中进行。

　　氮化硼(BN)的结构和性能与石墨极为相似，外观呈白色，因此又称白石墨。它具有融点高、线膨胀系数小、热导率大等优点，还具有抗热震性好、高温绝緣性高、高温润滑性和抗侵蚀性好等优点。它既能透过微波又能透过红外线的材料。这种材料已广泛地应用于现代化工业和许多尖端技术部门，是一种非常有前途的新型陶瓷材料。

　　热压法制造的氮化硼制品在N2或Ar气氛中最高使用温度达2800℃，无明显熔点，但在氧化气氛中稳定性差，使用温度只能在900℃以下。氮化硼制品膨胀系数低，导热率高，热震稳定性优良，同时是好的绝缘体。氮化硼制品可作为高温热电偶保护管，熔炼金属的器皿，宇宙航行中热屏蔽材料等。

　　由于非氧化物原料往往兼具多项特殊性能，在一些特殊材料的制作中，采用传统氧化物原料生产的耐火材料已经不能满足要求，许多非氧化物原料比传统的氧化物原料具有更高的熔点、更好的高温力学性能，因此非氧化物耐材制品会越来越多的被应用到超高温领域中。