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氧氮化硅是一种优异的高温结构材料和耐火材料，氧氮化硅具有优异的抗氧化性、抗热震性、耐腐蚀性、抗蠕变性以及高温强度高、高致密度、低膨胀率等优良性能。氧氮化硅复合材料与氮化硅复合材料具有相似力学及热学性能，但是，氧氮化硅复合材料抗氧化性、抗热震性以及化学稳定性均优于氮化硅复合材料。目前国内外对氧氮化硅的研究还十分有限，因此，本文研究了各种工艺因素对以单质硅和二氧化硅为原料高温氮化合成氧氮化硅的影响，并对合成材料的显微结构进行了研究。同时，将合成氧氮化硅粉末加入到几种耐火材料中，探究了氧氮化硅对提高耐火材料性能的可能性。结论如下：（1）合成氧氮化硅的最佳工艺为：单质硅与分析纯二氧化硅质量比为7：5.72，反应温度为1460℃×3h，原料粒度为d50=5.551μm；以高纯石英玻璃粉、分析纯二氧化硅、工业石英粉为二氧化硅源高温氮化合成试样中Si2N2O含量较高，分别为87%、89%、86%，以SiO2微粉为二氧化硅源高温氮化合成试样中Si2N2O含量较低，为79%；合成试样中，Si2N2O晶粒形貌为柱状或片层状，晶粒长度为4-7μm。（2）以单质硅和二氧化硅为原料在氮气气氛中合成氧氮化硅的反应机理为随机成核和随后生长。该反应体系的最概然机理函数为G()=[-ln(1-)]4，其相应微分式为f()=1/4(1－)[－ln(1－)]-3，反应表观活化能为710.86kJ/mol，指前因子A为7.76×1023min-1。（3）当q值取0.37，碳化硅加入量为15%，石墨加入量为5%时，MgO-SiC-C质定形耐火材料各项性能综合较好；试验中合成的Si2N2O加入到MgO-SiC-C质定形耐火材料中可以改善材料物理性能、抗氧化性及抗渣性；Si2N2O加入量为1%时，MgO-SiC-C质定形耐火材料各项性能为最佳。（4）加入适量Si2N2O可以改善铁沟料强度、抗渣性以及抗氧化性，改善铁沟料的显微结构，Si2N2O最佳加入量为1-2%。（5）当Si2N2O加入量为1%-3%时，Al2O3-SiC-C质定形耐火材料物理性能、抗氧化性、抗渣性较好；Al2O3-SiC-C质定形耐火材料抗渣试样反应层刚玉颗粒边缘与高炉渣中MgO反应生成镁铝尖晶石阻止渣进一步侵蚀刚玉颗粒内部。加入2%的Si2N2O可以促进Al2O3-SiC-C质定形耐火材料氧化层气孔中生成较明显的3μm左右的SiO2小球，阻塞气孔，阻止了氧气进一步扩散氧化试样；加入3%的Si2N2O可以促进Al2O3-SiC-C质定形耐火材料产生更多含硅氧化物进入渣中，提高渣黏度，减弱渣对试样的侵蚀与渗透。