第七章非氧化物材料及其复合材料王1文档格式.docx
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灰分（％）
挥发分（％）
水分（％）
硫含量（％）
转鼓强度（％）
无烟煤
≯8
≯7
≯5
<
2
>
35
（二）粘结剂（结合剂）
生产炭砖常用的粘结剂有煤沥青、煤焦油和蒽油等，目前主要以沥青作结合剂。
煤沥青的质量要求如表7－2
表7－2煤沥青的技术要求
游离炭（％）
软化点（％）
煤沥青
≯0.3
60～70
≯0.2
18～25
65～75
（三）生产工艺
生产炭砖时，原料的焙烧和制品的烧成，应在还原的气氛下，以防止炭在高温下氧化。
无烟煤在使用前要先进行焙烧，排除挥发分、硫分、水分，以提高无烟煤的体积稳定性、机械强度和抗氧化性。
焦炭要先经过干燥，以免因含水量过高而引起成型困难和使制品在烧成过程中开裂。
沥青要先熔化脱水，使其水分小于0.2％，脱水温度一般在120～160℃温度范围内进行。
坯料粒度的组成应选择合适的范围，临界粒度尺寸不宜过大也不宜过小。
临界粒度尺寸过大，在焙烧过程中会因大颗粒周围的细粉与结合剂发生收缩而形成裂纹；
临界粒度太小，则需要加入的结合剂数量多，不利于提高产品的质量。
一般在生产大型制品时，无烟煤的临界粒度为8～12mm，小型制品时，4mm或者6mm。
采用全焦炭为原料时，焦炭的临界粒度应不大于3～4mm。
结合剂的加入量通常为15～20％，同时要根据成型方法、坯料粒度和原料致密性来具体确定，并且结合剂在使用前应进行熔炼，清除水分并使杂质沉积。
坯料需在加热条件下进行混练，主要的控制参数是混练时间和温度。
混练过程中不仅要使结合剂均匀分布在混合料内，还必须均匀的润湿所有的散料颗粒，所以混练时间要长，最适合的坯料温度取决于结合剂的质量和软化点。
炭砖的焙烧过程可分为：
预热及挥发物的排除阶段、焦化阶段、高温阶段和冷却阶段等，其中在350～600℃温度范围内，制品反应剧烈，有大量挥发物逸出，产生最大的收缩，因此要控制好升温速率。
制品装窑一般采用立装法。
同时为形成还原性气氛和固定制品防止形变，必须在制品之间和四周使用填料，通常用小于4mm的焦炭颗粒作填料。
炭砖尺寸要求很严格，所以必须进行机加工（车床、刨床、铣床等）。
此外，还有采用热压方法生产炭砖。
热压方法产生的炭砖密度大、导热性增强、渗透性小、使用寿命高。
（四）炭砖的性质和应用
炭砖的耐火度高，炭是不熔化物质，在3500℃时升华，导热性和导电性高，有很好的抗渣性。
而且热稳定性好热胀系数低，高温强度高，耐高温，耐磨性好，耐各种酸、碱、盐和有机溶剂的侵蚀，但在氧化气氛中容易氧化。
炭砖广泛应用于冶金工业。
高炉炭砖用量最大，许多高炉的炉底、炉缸和炉腹是用炭砖砌筑的；
还用于铝电解槽和电石炉，铁合金炉等。
此外，还广泛用在电镀工业的酸洗槽、电镀槽、造纸工业的溶解槽，化学工业的反应槽、贮槽，石油化工的高压釜等。
按其用途可分为高炉炭砖、电炉炭砖、铝电解槽用炭块等。
二、微孔炭砖
为了改善普通炭砖抗氧化、抗侵蚀和渗透能力差的缺点，现在又开发平均孔径小于0.5µ
m的微孔炭砖。
微孔炭砖是以高温（1500～2000℃）电煅烧无烟煤为主要原料，加入少量的石墨粉和硅粉，以中温沥青为结合剂而制成的耐火材料制品。
微孔炭砖微气孔形成机理：
微孔炭砖微气孔的形成是因为在炭砖中添加了金属Si。
硅颗粒在一定温度下熔化、气化，向炭砖裂纹、孔隙中渗透、扩散，形成再分布。
气态的Si在一定温度下与炭反应生成自结合β－SiC。
这种β－SiC几乎充填了炭砖内所有的裂纹和气孔，并在气孔壁上沉积。
反应生成的β－SiC有充填气孔，减少气孔孔径和降低透气度的明显作用。
生产工艺：
将原料按一定配比在混捏锅中进行加热混合，混练均匀的泥料，送至挤压机进行挤压成型。
炭块在挤压成型过程中，制品的弹性模量与挤压速度密切相关，挤压速度快，成品的弹性模量高，因此降低挤压速度可以使产品弹性模量降低，有利于提高最终产品的抗热震性能。
微孔炭砖的焙烧是在环式焙烧炉进行焙烧。
焙烧时，在600℃以前主要考虑粘结剂的焦化和骨架的固定来设计温升速度，600℃以后主要由微气孔的形成来决定温升速度。
因为微气孔形成不仅与最终温度有关，而且与温升速度有关，最终温度不够，不能形成好的微气孔。
升温速度过快或最高温度太高，不能达到最佳微孔状态。
微孔炭砖的性能和应用：
微孔炭砖不仅具有优良的常规性能，而且具有良好的抗碱性、导热性、抗铁水溶蚀性、抗氧化性、和抗铁水渗透性等。
微孔炭砖主要应用在高炉上那些异常侵蚀区和环缝侵蚀严重的部位，以及高炉其他薄弱环节处。
三、石墨制品
石墨制品主要是以石墨为原料，以粘土作为结合剂制得的耐火材料。
石墨粘土制品类生产的最多应用最广的是炼钢和熔炼有色金属的石墨粘土坩埚。
石墨粘土坩埚的生产工艺与粘土砖生产工艺相似。
但其坯料需要仔细地混练，长时间困料，比较缓和的干燥制度和烧成温度不同。
（一）原料
鳞片石墨是石墨粘土制品获得优异性能的关键耐火原料，具有一系列特殊的性质。
①耐高温性能：
石墨熔点极高，在真空中为3850±
50℃。
在低压下升华，升华温度2200℃。
与一般耐高温材料不同，当温度升高时石墨不但不软化，强度反而增大，在2500℃时石墨的抗拉强度反而比室温时提高一倍。
②导热、导电性：
由于六角网状平面层上的炭原子有剩余电子，与相邻平面上炭原子的剩余电子作为电子云存在于网状平面之间，使石墨具有良好的导热性与导电性。
石墨的导热性与一般金属材料正好相反，在室温下具有非常高的导热系数，但温度升高后，导热系数反而下降，在极高温度下，石墨甚至成为热的绝缘体。
③特殊的抗热震性能：
石墨的膨胀具有各向异性，因而宏观膨胀系数不大，0～400℃区间为1～1.5×
10－6℃－1，20～1000℃为1.4×
10－6℃－1，25～1600℃为3.34×
10－6℃－1。
在温度骤变的情况下，石墨体积变化不大；
再加上其良好的导热性能，因而石墨抗热震性能优良。
④润滑性：
石墨层间为范德华力，结合力弱，使之具有润滑性。
石墨的润滑性取决于石墨鳞片的大小。
鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性越好。
⑤良好的化学稳定性和抗侵蚀能力：
石墨在常温下具有很好的化学稳定性，不受任何强酸、强碱及有机溶剂的侵蚀；
石墨层中的炭原子之间以共价键牢固结合，致使石墨鳞片表面能很低，不为熔融炉渣所润湿，抗侵蚀能力极强。
但石墨在空气中易氧化，用于炭结合耐火材料时应该采取防氧化措施。
石墨的质量通常以固定炭、挥发分、灰分的含量百分率和粒度等指标衡量。
灰分含量过多会玷污金属，降低制品的耐火度，导热性，化学稳定性等性质。
石墨的鳞片大能增加坯体的塑性，促使坯体更加紧密而且不易燃烧。
因此作为耐火材料用的石墨，以鳞片结晶大和灰分含量少为优，生产上对石墨的质量要求如下表7－3：
表7－3石墨的质量要求
硫分（％）
固定炭（％）
鳞片尺寸（mm）
石墨
＜10
＞2
＜0.2
70～80
0.2~1.2
结合粘土和熟料的要求与其它制品类似。
熟料在使用前要粉碎至2mm或更细些为宜。
过大的熟料颗粒会破坏石墨的鳞片状排列。
生产中采用的熟料有粘土熟料，蜡石熟料或硅石熟料。
（二）生产工艺要点
1.依粘土性质，石墨特性和坩埚用途不同，配料各成分的含量可以在以下范围内变动：
粘土30～10％，石墨35％～50％，熟料或硅石10％～30％。
制造炼钢用坩埚，泥料中含石墨最好在40％～50％。
若石墨数量过多，则会使钢中增炭；
减少石墨含量，则会降低坩埚壁的传热性，从而延长冶炼时间。
2.鳞片状石墨具有滑动性，很难与别的颗粒混合。
需仔细地进行干混和后再加水湿混合。
按成型方法不同，加水量不同，可塑泥料的水分为17～18％；
半干坯体为9～10％。
可塑坯料最好用真空挤泥机进行处理，这样可减少制品的断面裂纹和使坯料更加致密。
可塑坯料总混合时间约为30～40min；
半干坯料约为40～60min。
3.混好的坯料在困料室中困置15～20天，坯料困置后，再经挤泥机挤成泥段，送往成型供使用。
半干成型坯料亦需经再混合后使用。
4.大型石墨粘土坩埚多采用可塑法手工成型；
小型坩埚可采用半干法机压成型或等静压法成型。
在成型过程中，由于鳞片状石墨晶体的各向异性它在坯料中排列状态对制品的性质有显著影响。
若采用使鳞片状石墨与坩埚侧壁表面成垂直排列的成型方法，则制品的热导率增加。
5.成型后经修的坯送往干燥。
由于石墨粘土坩埚的坯体在干燥时体积收缩较大（尤其是可塑法成型），干燥需小心进行。
6.石墨粘土坩埚在倒焰窑内烧成。
为了防止石墨在高温下氧化，须将坯体装在填满炭粒的匣体中煅烧，或在坩埚表面涂一层长石、石英岩、粘土等配成的釉料，那么坩埚可以直接烧成。
四、石墨砖
石墨砖通常具有强度高、致密性好，导热性、抗氧化、耐碱性、抗热震性好等特点，主要用于高炉炉底、炉身中下部和用作铝电解槽阴极导电材料。
石墨砖生产工序的特点：
①以优质石油焦、沥青焦、沥青和石墨碎等为原料。
②选用不同粒径的颗粒配方，以提高产品的致密性，提高体积密度和强度。
③采用三焙二浸工艺，严格控制焙烧温度和速度。
④采用高压浸渍，使浸渍剂充分浸透到孔隙中，提高产品的强度和致密性。
⑤在2000℃以上的高温下进行充分石墨化。
高炉用石墨砖对外形精度要求十分苛刻，为了保证石墨砖的高加工精度，石墨砖的生产还应进行预制砖坯、大面磨削、侧面切割的加工。
第二节碳结合耐火材料
碳结合耐火材料主要包括：
铝碳、镁碳、铝镁碳、铝锆碳、镁钙碳等制品。
一、铝碳质制品
铝碳质制品是以刚玉（或高铝矾土熟料、莫来石）和石墨为主要原料制成的含碳耐火制品。
铝碳砖按生产工艺不同可分为烧成铝碳砖和不烧成铝碳砖。
烧成铝碳砖的生产工艺要点：
在氧化铝质主要原料中掺入碳素原料，并添加硅粉、SiC粉、铝粉等少量其他原料，以酚醛树脂或沥青为结合剂，经配料、混合、等静压成型（或机压成型），在还原气氛中烧成。
不烧铝碳砖的工艺要点与其他不烧砖相同。
烧成铝碳砖属于陶瓷结合或陶瓷－碳复合结合材料，它大量用作连铸用滑动水口滑板、长水口、浸入式水口、下水口砖和整体塞棒等。
不烧铝碳砖属于碳结合材料，由于抗氧化性明显优于镁碳砖，抗碱渣的侵蚀性能优良，因此在铁水预处理设备中得到了广泛的应用。
铝碳质制品主要有：
烧成微孔铝碳砖、Al2O3－SiC－C砖、铝碳滑板砖、连铸用铝碳质耐火制品等。
（一）烧成微孔铝碳砖
1生产工艺
烧成微孔铝碳砖是指平均孔径不大于1μm，孔径小于1μm的孔容积占开口气孔总容积的百分率小于70％的烧成铝碳砖。
这种砖属于高炉用耐火材料领域，该产品的主要原料为特级矾土熟料,电熔白刚玉,碳素材料,SiC等,采用的碳素材料碳含量不小于95%,SiC材料中SiC含量不小于90%。
试样的制备过程为:
先把特级矾土骨料混练1min,然后加入2/3的树脂混合2min,再加入预混合粉混练10min,最后加入剩余树脂混练15min,出料后在400t摩擦压砖机下成型,干燥、烧成后经检选得到成品。
2工艺控制
为保证泥料及坯体的性能,特级矾土骨料要求加热到50～60℃,树脂要求水浴加热到50℃左右。
烧成微孔铝碳砖采取基质共磨工艺。
具体是将电熔白刚玉、碳素材料、SiC、硅微粉、添加物及抗氧化剂等一起加入筒磨机细磨,制成预混合粉。
各原料的配比（%）为:
粗矾土45～55;
中矾土10～15;
预混合粉35～40;
结合剂4～4.5。
选用热塑性树脂做结合剂"
硅微粉的加入量以2%左右为宜,活性碳的加入量为2%～3%。
电熔白刚玉和抗氧化剂粒度要求在0～0.044mm之间,硅微粉和添加物粒度要求在0～5μm之间。
采用强制式碾轮混砂机进行混料,结合剂分二次加入。
混好的料要求手感好,易成型。
制品在40～120℃的隧道干燥器中进行干燥,装窑采用在窑车上砌盒子,加焦碳密封砖坯的办法,要求焦碳烘干至残余水分≤1.0%。
由于微孔铝碳砖的导热性能优于焦碳,故装窑时要求砖砖紧靠,砖与砖之间不放焦碳,以充分利用热源,利于烧成。
由于微孔铝碳砖中碳含量较高,碳在高温下极易被氧化,故砖应在还原气氛中烧成,烧成温度1540±
10℃,保温14～16h。
该砖具有优良的抗碱性、导热性、抗铁水溶蚀性、抗氧化性及热震稳定性，极低的透气度、平均孔径小、荷重软化温度较高，适用于大型高炉炉身中下部、炉腰、炉腹、炉缸及炉底，使用寿命长，经济效益显著。
（二）Al2O3－SiC－C砖
Al2O3－SiC－C砖是以电熔刚玉（或烧结刚玉、特级铝矾土熟料）、含固定碳90％～95％的鳞片状石墨和碳化硅为主要原料。
以热固型酚醛树脂为结合剂，为防止石墨氧化,添加Al粉、Si粉等复合防氧化剂。
经混练、成型、热处理等工序制成。
工艺要求：
配料时应注意配合料的混合顺序，一般骨料+中间颗粒+（预热后）树脂充分混合后,然后加入预混合细粉和外加剂。
而且配料的误差要小，特别是加入量小于50％的组分，其配料误差为0.2％；
混练应使用强制混合机，规定的混合时间必须保证；
用大吨位的摩擦压砖机或液压机成型，成型压力为150MPa左右；
热处理窑内温度制度要便于控制。
这类制品主要包括：
不烧Al2O3－SiC－C砖、鱼雷罐用Al2O3－SiC－C砖等
不烧Al2O3－SiC－C砖目前主要用于铁水预处理。
铁水预处理就是在铁水加入炼钢炉之前先除去铁水中的部分硅、磷、和硫，主要在高炉火铁沟、鱼雷混铁车、铁水包内进行。
要向铁水中加入或喷入脱硅剂、脱磷、脱硫剂，脱硅剂使用铁磷或绍介矿粉，脱磷脱硫剂使用CaO系或Na2CO3系处理剂。
因为这些处理剂渣对耐火材料有严重的侵蚀，以及气体（N2）搅拌等，所以要求鱼雷混铁车、铁水包内衬耐火材料，特别是渣线部分用耐火材料具有优良的抗渣侵蚀性，热震稳定性、良好的抗机械冲刷、磨损性等。
为此，人们研究开发了SiC的不烧铝碳砖，即Al2O3－SiC－C砖（简称ASC砖）。
Al2O3耐各种处理剂渣的侵蚀，C（石墨）导热性好，可使抗热震性显著提高，可以阻止渣的渗透，提高抗剥落性和抗侵蚀。
SiC可以明显的提高砖的抗氧化性能，起到防止石墨氧化的作用。
添加金属Si等能显著提高砖的高温强度，使砖的气孔尺寸变小，使砖的抗铁水冲刷能力、耐磨性提高，同时也是有效的防氧化添加剂。
但加入过多的SiC和Si不利于砖的抗侵蚀性能。
鱼雷罐用Al2O3－SiC－C砖也主要用于铁水的“三脱”（脱硫、脱磷、脱硅）预处理。
（三）铝碳滑板砖和连铸用铝碳质耐火制品
铝碳砖滑板砖和连铸用铝碳质耐火制品是以氧化铝、鳞片状石墨为主要原料烧成的用于铸钢的耐火制品。
铝碳滑板砖因所用原料纯度高，并加入了铝、硅等少量防氧化剂、耐磨剂，并采用酚醛树脂作结合剂，具有强度高、耐冲蚀、抗氧化等特性，使得砖的性能和使用效果明显优于用天然原料制作的滑板砖。
连铸用铝碳质耐火制品主要包括浸入式水口、长水口和整体塞棒，其特点是对钢种适应性强，特别适宜与浇注含锰较高的钢种，耐钢水和熔渣侵蚀性好，使用寿命长。
（生产工艺详见第九章）
二、镁碳砖
镁碳砖是炼钢工业的新型优质耐火材料之一，它有着良好的抗渣性和热震稳定性，广泛地用于电炉、转炉等炼钢设备的炉衬材料。
目前我国已有许多厂家生产这种材料，在生产工艺上各有其特点。
镁碳砖生产所用的主要原料是优质镁砂，高纯石墨及金属硅、碳化硅等添加物，一般以酚醛树脂作结合剂。
镁碳砖大都被用在电炉、转炉等炼钢设备的关键部位，使用条件非常苛刻。
因此，生产镁碳砖应选用优质镁砂。
对优质镁砂有以下要求：
（1）纯度高和Fe2O3含量低，而且高CaO／SiO2比值大于2。
高纯度镁砂中，杂质成分少，由杂质成分形成的低熔点矿物少，相应的主晶相方镁石的含量和直接结台程度高。
因此，用高纯度镁砂制出的镁碳砖高温性能好，用于生产镁碳砖的镁砂MgO含量应不低于95％，否则，很难生产出优质镁碳砖。
镁砂中的Fe2O3对镁碳砖的危害是比较严重的，它除了生成低熔点矿物外，还与镁碳砖中的碳发生氧化还原反出3C+2Fe2O3→4Fe+CO2加速了碳的氧化。
因此，要严格控制生产镁碳砖用镁砂中Fe203的含量。
（2）方镁石晶粒要粗大，发育完全。
通过对镁碳砖在炉渣熔损形态研究知道，炉渣对镁砂颗粒的侵蚀是炉渣中的SiO2和CaO侵入到方镁石的晶体边界，生成液相，使方镁石晶粒浮游起来，流入熔渣中。
因此，方镁石晶粒大的镁砂晶界面积小，对炉渣的侵蚀抵抗能力强。
发育完善的晶休，物质质点稳定性高，不易与炉渣中的氧化物发生反应。
（3）镁砂体积密度高、气孔率低。
炉渣对镁碳砖的渗透通过内部气孔（包括镁砂颗粒的气孔）进行的。
因此，选择体积密度高，气孔率低的镁砂，可提高镁碳砖的抗渣侵蚀性能，生产镁碳砖用镁砂的颗粒体积密度不应低于3.3g/cm3。
可用做镁碳砖生产用的碳素材料有天然石墨、人造石墨、碳黑和沥青焦等。
在这些碳素材料中以天然鳞片状石墨最佳，它的晶体结构为层片状，表面能低，同氧化物熔液不相湿润，也不相熔。
而且我国有丰富的天然鳞片状石墨资源，所以我国生产镁碳砖用的碳素材料几乎都是天然鳞片状石墨。
结合剂的选用是镁碳砖生产的技术关键之一。
镁碳砖的常温强度及高温强度基本上决定于结合剂。
镁碳砖的常温强度来自结合剂的凝聚力。
800℃以后的强度来自结合剂的结焦碳化和外加石墨形成的碳链网络的结合力，碳链的强度取决于网络结构的程度。
因此，对生产镁碳砖用结合剂的基本要求是：
（1）粘度适宜，对镁砂和碳素材料等物料的湿润性能好；
（2）干燥后凝聚力大；
（3）残碳量高，高温结合力强。
目前一般以酚醛树脂作结合剂。
（二）生产工艺
配料的混合：
镁碳砖生产程序中第一个且最重要的步骤是配料中各成分的混合。
对于镁碳砖来说，要求配料中各成分的混合要高度均匀，特别是碳素材料，添加剂和结台剂混合的均匀与否，直接影响着镁碳砖内部结构和性能的均一。
目前，我国生产镁碳砖用的混合设备大都是传统的混合设备，如湿碾机、搅拌机等。
生产工艺流程如图7-2所示。
混合有两种方式：
①首先将添加物与镁砂细粉和细颗粒在预混合机内混合均匀，然后将预混合料运至混合设备，再与粗颗粒、石墨和结合剂混合；
②先将小于1mm的镁砂细粒、石墨粉，固体结合剂和添加物放入磨细设备中共磨，制成混合粉，然后再与颗粒料和液体结合剂混合。
成型：
天然鳞片状石墨晶体结构为层状，层片之间没有连接，整体性能差。
石墨的加入导致了镁碳砖的成型困难，主要表现为弹性后效易层裂，坯体密度和强度低。
因此生产镁碳砖需要采用带有排气装置的大吨位摩擦压砖机。
热处理：
镁碳砖一般在150～200℃温度下进行热处理，时间不少于32h。
热处理后即为成品（有特殊要求的再经轻烧、浸渍沥青）。
（三）镁碳砖的性质和应用
镁碳砖具有耐高温、抗渣性强、抗热震性好、高温强度高等优点。
主要应用于转炉炉衬和底部供气元件，电炉热点部位及炉墙、盛钢桶、炉外精炼炉等。
镁碳砖逐步向多品种发展，以均衡炉衬，体现优质优用。
图7－2镁碳砖的生产工艺流程
三、铝镁碳砖
铝镁碳砖是以特级高铝矾土熟料或刚玉砂、镁砂和鳞片状石等原料经粉碎、配料、混炼、成型和干燥等工序而制得的不烧耐火制品。
由于碳素材料的化学惰性，很难与氧化镁形成高强度的复合砖，加入一定量的结合剂则是保证铝镁碳砖质量的关键。
为此，铝镁碳砖用的结合剂必须满足下列原则:
（1）具有一定的粘度和流动性，能很好地浸润镁砂、高铝骨料和碳素材料，且无时效硬
化现象;
（2）在干燥处理过程中能进一步产生聚合，以形成镶嵌状结构，使制品砖具有较高的强度;
（3）在干燥处理过程中不应产生过大的体积膨胀或收缩，以免制品砖因产生裂纹而影响
外观和强度;
（4）原料易得，价格便宜。
1.生产过程中注意事项
以特级高铝矾土熟料为原料，因其含有一定比例SiO2和其他杂质，并且结构不致密，抗炉渣性差。
为提高其抗渣性，可用电熔或烧结刚玉代替部分特级高铝矾土熟料。
为提高制品的抗氧化性和高温强度，可加入少量的金属添加剂，但这又会使抗热震性有所降低，因此金属添加剂的加入量不宜过多。
2.铝镁碳砖性质与应用
铝镁碳砖具有抗侵蚀、抗剥落、均衡侵蚀、使用安全、粘渣少、拆包容易等优点。
根据选用的原料纯度和结合剂不同，可以制得不同档次的铝镁碳砖，普通档次的铝镁碳砖用于电炉钢包的寿命为60～80次，用于VD精炼包非渣线，侵蚀速率明显要低于Ⅰ等高铝砖。
四、铝锆碳制品
铝锆碳制品是继铝碳之后发展起来的最新品种。
以铝锆碳原料制造的滑动水口重要部件---滑板砖，在大型连铸钢包和中间包上应用获得了很好的使用效果。
使用结果表明铝锆碳滑板对浇注数十种钢种的适应性都很强，尤其在多炉使用条件下更为突出。
（一）铝锆碳滑板的原料
①烧结氧化铝，其中含Al2O399％以上；
②优质锆莫来石料，是将一定配料组成的锆英石和氧化铝等组分，经熔融制得的合成原料，该原料的熔点高，化学稳定性好，且在1000～1300℃间有明显的体积收缩效应，与其他配料组分的热膨胀相递补缓解，使其在高温条件下的抗热冲击性大为提高；
③碳素原料，为石墨精致加工而成。
由于使用中易氧化，故同时加入金属抗氧化剂；
④酚醛树脂作结合剂。
（二）铝锆碳滑板的生产工艺
铝锆碳滑板制造工艺与铝碳滑板的基本相同，只是原料用锆莫来石取代莫来石。
锆莫来石在较低温下的热膨胀率与莫来石相同，但在1000～1500℃高温下的热膨胀明显低于莫来石，所以在滑板配料中引进锆莫来石可以使滑板的抗热震性明显提高，特别是在高温下的热波动中不容易产生裂纹。
ZrO2具有优良的抗侵蚀性能，从而使含锆莫来石滑板的抗侵蚀性优于原来含莫来石的滑板，使锆铝碳滑板成为目前最好的滑板。
（三）
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