SiC质耐火材料在冶金、机械、化工等行业有广泛应用,具有优良性能,如强度高、抗热震性好、耐磨损、耐侵蚀等。目前工业上生产的Si₃N₄结合SiC和Sialon结合SiC制品,普遍生产成本高、能耗大、工艺条件复杂、使用价格昂贵,因此限制了它们的大规模使用。本文以Si粉和SiC颗粒为原料,采用半干压法成型后,采用非专门氮化电窑在1400℃和1500℃下烧成,利用空气中N2气和埋焦炭颗粒条件下生成的CO气体,碳化氮化反应合成Si/β-SiC/Si₂N₂O/SiO₂结合SiC质复相耐高温材料。采用XRD、SEM和EDS等测试方法测试了试样的物相组成、显微结构及微区成分,研究了复相材料的烧结性能、力学性能、抗热震性、抗冰晶石侵蚀和高炉渣侵蚀性与物相组成和显微结构的关系。主要探讨了Si粉加入量和烧成温度对SiC质复相耐高温材料性能的影响。研究表明:SiC颗粒中加入10%⁵0%的Si粉,成型后经1400℃和1500℃埋碳烧成,其主要物相是α-SiC、β-SiC、SiO₂、Si₂N₂O和Si。在试样表面和断口可以发现大量针状SiC纤维生成,同时试样内部还有板片状Si₂N₂O和部分残余Si。研究发现随着Si粉加入量的增加,烧后试样的体积密度先增加后降低,抗折强度也是先增加后降低,加入25%Si粉的试样具有最大的体积密度和最好的力学性能。1400℃烧成时,加入25%Si粉的试样的体积密度为2.45g/cm3,其抗折强度达96.85MPa。1500℃烧成时,加入25%Si粉试样的体积密度为2.34g/cm3,其抗折强度为83.90MPa。试样1400℃烧成比1500℃烧成时有更高的强度和体积密度,是由于1400℃烧成时试样中有较多的残余Si,实验表明残余Si的存在对提高试样的强度有帮助。在△T=1200℃下进行热震实验,研究得到Si粉加入量为25%左右时,试样具有最优的抗热震性能。相同实验条件下,1400℃烧成试样的热震后强度整体要优于1500℃烧成试样。加入25%Si粉的1400℃烧成试样热震后抗折强度保持率为71.01%达68.78MPa。分析认为试样中大量针状SiC纤维和板片状Si₂N₂O以及残余细小Si晶粒有助于提高试样的抗热震性。对试样进行冰晶石和高炉渣侵蚀,发现Si粉加入量达到25%后试样可以有较好的抗冰晶石和高炉渣侵蚀性能,侵蚀层厚度很薄,侵蚀层边缘会形状致密的保护层。