由于石墨的化学活性，MgO-C耐火材料存在易氧化性，导热系数高导致能耗增加，高温下游离石墨容易向熔钢溶解，增加钢水的碳含量，降低钢材的纯净度和质量，而且树脂结合的MgO-C耐火材料由于酚醛树脂在高温碳化后形成玻璃状结构，在镁砂和石墨之间无法形成有效的化学结合，抗氧化性较差，且呈脆性，强度不高，对制品的热稳定性不利，无法满足冶金技术进步对炉衬材料的要求。针对这些问题，武汉科技大学的研究人员在MgO-C耐火材料内部原位Si单质直接氮化反应生成Si₃N₄，并考察了保温时间对直接氮化合成Si₃N₄过程中的影响。