在碳复合耐火材料中， 碳的氧化要比纯碳氧化复杂得多。 材料中， 除了易被氧
化的碳以外， 还有不被氧化的氧化物及气孔。
碳复合耐火材料的氧化过程模型如图（１ ． ２ ） 所示【１ １ １ ：
图ｌ －２ 碳复合耐火材料氧化反应模型
Ｆ ｉ ｇ ｌ 一２
Ｏｘ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ
ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ
ｒ ｅ ｆｒ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｅ ｓ
图１ －３ 多孔碳材料氧化Ａｒ ｒ ｈ ｅ ｎ ｉ ｕ 图
Ｆ ｉ ｇ ｌ －３ Ｏｘ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａｒ ｒ ｈ ｅ ｎ ｉ ｕ
ｆｉ ｇ ｏ ｆｌ ａ ｃ ｕ ｎ ａ ｒ ｉ ｓ
ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ
由图可见， 耐火材料右边部分已被氧化成为脱碳区。 在脱碳区内， 碳已被氧
化， 所形成孔隙和原气孔构成许多扩散通道（图中用虚线示出一条） 。 在这种情况
下， 碳氧化过程可描述为： 氧气穿过试样的边界层， 通过扩散通道进入材料内， 到
达气一固界面， 在界面和碳进行反应， 反应产物通过扩散通道扩散出去。 Ｗｉ ｃ ｈ ｅ ［心】
给出多孔碳材料氧化过程的Ａｒ ｒ ｈ ｅ ｎ ｉ ｕ ｓ 图， 如图１ ． ３ 所示。 由图可见反应过程随温度
的变化可分为三个阶段：
在低温下， 气一固界面反应速度很慢， 相当于图１ ． ３ 中第１ 段。 在这种情况
下， 由于扩散速度大于反应速度， 在气孔通道内几乎不存在氧浓度梯度。 因此， 试
样内的氧化反应是均匀的。 这种情况发生在氧化的早期， 这时并未形成明显的脱碳
层。
随反应温度的升高， 气一固反应速度加快， 变的可以和扩散速度相比， 甚至超
过扩散速度。 这种情况下， 整个过程由通过气孔的扩散所控制， 相当于图卜３ 中第
ｌ Ｉ 段， 这种现象发生在氧化已进行到一定程度， 已形成脱碳层的情况下。
如果温度再进一步提高， 界面反应速度和扩散速度变得足够大， 则反应变为由
六玄网949434-六玄网132432-六玄网服务器-579292六玄网玄机阁-六玄开奖网77426-2022澳门六玄网论坛反应物和产物通过多孔体外表面的边界层的扩散所控制