碳質制品是另一類中性耐火材料,山東沖擊板生產根據含碳原料的成分和制品的礦物組成,分為碳磚、石墨制品和碳化硅質制品三類。碳磚是用高品位的石油焦為原料,加焦油、瀝青作粘合劑,在1300℃隔絕空氣條件下燒成。山東鋼包沖擊板石墨制品(除天然石墨外)用碳質材料在電爐中經2500~2800℃石墨化處理制得。碳化硅制品則以碳化硅為原料,加粘土、氧化硅等粘結劑在1350~1400℃燒成。也可以將碳化硅加硅粉在電爐中氮氣氛下制成氮化硅-碳化硅制品。
生產MgO-C磚常用的結合劑有煤焦油,煤瀝青和石油瀝青,以及特殊碳質樹脂,多元醇,瀝青變性酚醛樹脂,合成樹脂等。目前所用到的結合劑有以下幾種類型:瀝青類物質。焦油瀝青是一種熱塑性材料,具有與石墨、氧化鎂親和力大,炭化后殘碳率高,成本低的特點,過去曾大量使用;但是焦油瀝青中含有致癌的芳香烴,尤其是苯并茁含量高;由于環境意識的加強,現在焦油瀝青的使用量在減少。樹脂類物質。合成樹脂是由苯酚和甲醛反應制得,在常溫下便能和耐火材料顆粒很好的混合,炭化后殘碳率高,是當前生產MgO-C磚用主要結合劑;但它炭化后形成的玻璃態網絡結構,對耐火材料的抗熱震性和抗氧化性都不理想。
直接結合鎂鉻磚是在普通鎂鉻磚的基礎上發展起來的,其生產特點主要有兩點,一是采用較純的原料,二是采用較高的燒成溫度。所謂的直接結合是指磚中鉻礦顆粒與方鎂石之間有較多的直接接觸,因為原料中SiO2較少(控制在1%?25%以下),硅酸鹽生成量少,通過高溫燒成手段使硅酸鹽擠壓到固相顆粒的角落里。從而提高固相的直接結合。直接結合鎂鉻磚由于直接結合程度高,從而使磚具有較高的高溫強度、抗渣性、抗侵蝕、耐沖刷、耐腐蝕及優良的熱震穩定性和在1800℃下的體積穩定性。
共同燒結鎂鉻磚的直接結合和顯微結構的均一性較直接結合磚更好,方鎂石脫溶相和晶間二次尖晶石量更多,共同燒結鎂鉻磚具有一系列較直接結合磚更好的性能,尤以高溫強度、耐溫度急變性和抗渣性著稱。共同燒結磚還可以分為兩個品種,一是全共同燒結磚,顆粒和細粉全系共同燒結料,無論是燒成或化學結合的其顯微結構基本上是相似的;二是部分共同燒結磚,配料中有一部分,比如粗顆粒用共同燒結料,而細粉部分可用細鉻礦和鎂砂紙粉按一定比例混合配入磚中,這樣燒成的和化學結合的制品便在顯微結構上有所差異。
可塑性是指耐火材料與結合劑、稀釋劑調制到規定稠度并揉搓成型后,當承受外力時,形狀雖然改變但卻不開裂的性能。一般說來,凡摻加了結合劑的耐火材料均具有一定的可塑性。耐火可塑料、搗打料、結合黏土或摻有某些結合劑的物料,具有較明顯的可塑性質,但用機械壓制的半干成型制品的可塑性極差。耐火磚砌筑需要在常溫及高溫下都具有一定黏合力的材料,故通常使用耐火泥漿。硅質、黏土質、高鋁質、鎂質耐火泥漿,在常溫下,通過分子間力,實現耐火材料制品之間的粘合。在高溫環境中,由于燒結作用,則可實現陶瓷結合。為了能再較低溫度下實現陶瓷結合,可以在泥漿中要摻加一些促燒結。