含碳耐火材料具有良好的抗侵蚀性和抗热震性，但其缺点是在高温下碳易氧化而降低材料的性能。为了获得高的使用寿命，需要在含碳耐火材料中添加适当的物质以防止碳的氧化。Al8B4C7是一种好的可用在含碳耐火材料中的抗氧化剂，它不仅可提高含碳耐火材料的抗氧化性能，而且由于其具有许多优异的性能，如热稳定性好、强度高、密度低和热膨胀系数低，有望成为高性能耐火材料或者高温结构材料。武汉科技大学的研究人员研究K2O对合成Al8B4C7的影响，为工业化合成Al8B4C7材料奠定基础。
    试验采用硼砂（纯度为99.5%）、铝粉（纯度为99.5%）和碳粉（纯度为99%）作为基本原料，选用前期研究合成Al8B4C7的一种配比（质量比）作为基本配方，即m（Na2B4O7•10H2O）∶m(C) ∶m(Al)=1∶16∶(38/3），再掺入不同含量的K2O（质量分数分别为0、1%、3%、5%）。将称量好的混合物倒入研钵中，加入适量无水乙醇让活性碳粉充分润湿，再外加质量分数为10％的热固性酚醛树脂共混1 h，使原料混合均匀并充分细化，在200 MPa的压力下压制成尺寸为Φ20 mm×20 mm的圆柱形试样。将经110 ℃ 24 h干燥后的试样放入刚玉质水平管式炉内，在不同温度下的流动氩气（纯度为99.995%）气氛中进行合成烧结。
    利用化学分析、XRD和SEM等测试技术，分析添加的K2O在合成过程中自身含量的变化和物相变化，固相反应升温过程中K2O对制备反应、体系物相组成的影响；K2O含量对最终试样的物相组成影响和对试样显微结构的影响。
    研究结果显示：（1）在合成Al8B4C7的过程中，K2O高温下大量蒸发流失，含量降低，至1 700 ℃时，其质量分数在0.019%~0.028%之间，试样中没有出现含K的物相。（2）K2O的加入不利于Al8B4C7的合成。不添加K2O时，Al8B4C7的开始生成温度是1300℃，其生成量随烧结温度升高而逐渐增多。至最高烧结温度1 700 ℃时，试样中主要物相为Al8B4C7和Al2O3。添加K2O时，Al8B4C7的开始生成温度提升至1 400 ℃，试样中主要物相为Al2O3，且Al8B4C7含量明显减少。（3）添加K2O的试样中几乎没有生成片状六边形Al8B4C7晶粒，也没有片状小粒子，而主要是1μm左右的无规则小颗粒。
（摘编自《西安交通大学学报》2011，№3）