当碳成为耐火浇注料的主要组分时，由于碳特别是鳞片状石墨与水的不浸润性(疏水性)，所以耐火浇注料中碳含量增加会使其用水量显著增加，进而导致耐火浇注料的气孔率和强度等--系列性能劣化。因此，含碳耐火浇注料中碳的配入量受到限制。一般局限于以下的碳配入量，而且较多地采用浙青、焦炭粉、石油焦、炭粒和炭黑等与水浸润性相对较好的炭素材料。为了提高Al2O3-C质耐火浇注料的抗渣性和抗氧化性，认为需要选用石墨特别是鳞片状石墨作为碳源，但要预先对石墨进行亲水处理，有以下几种方法可供选择：

(1)表面活性剂的亲水处理。

　　用水作为石墨分散质是将一种有机聚合高分子表面活性剂溶入其中，对石墨进行一定时间的浸泡使其表面吸附一层亲水的该表面活性剂薄膜，最后在特定温度下干燥处理，从而使石墨表面具有亲水的特性。

　　也可以应用溶胶-凝胶涂覆技术，使氧化物涂覆在石墨表面上，提高石墨的亲水性，这有以下几种方法：

1)借助于水中Al(OC3H7)2(C6H9O3)等水解，制备氧化铝凝胶。石墨和不同量的凝胶在混合机中以r/min旋转5min，然后在℃×3h下干燥，再加热到℃，使凝胶转变为氧化铝涂层。

2)在相同的旋转混合机中将石墨和不同量的烷氧基钛[Ti(OC4H9)9]混合，在空气中加热，在石墨表面的烷氧化物和常压水反应，形成TiO2涂层。

3)通过控制氯氧化锆(ZrOCl2·8H2O)水溶液的水解制备ZrO2涂层。为了解决ZrO2对石墨湿润性低的问题，则向溶液中加入PVA以强化Ti4+离子的吸附。

(2)表面涂层改性。

　　主要有以下几种重要方法：

1)化学蒸汽沉积(CVD)SiC涂层技术；

2)Si和C直接反应法；

3)高速撞击法。

(3)将相应的湿润剂同石墨混合，并将该混合料挤压或者造粒以及将废Al2O3-C砖破碎所获得的废Al2O3-C砖料粒等用于生产AI2O3-C质耐火浇注料时可有效降低其需水量。

　　表1示出了一种石墨颗粒的性能，说明将石墨聚集成块可大大改善其亲水性。并且，石墨颗粒的气孔率也不高，体积密度比石墨粉高得多，与碳化硅、刚玉等原料的密度相比相差不大。这样，石墨颗粒与其他原料搅拌和成型时不会因为密度差别很大而产生颗粒偏析的问题。

　　表1石墨颗粒的性能

　　表2归纳了含碳的Al2O3-C质耐火浇注料的主要技术内容，可作为我们设计含碳的Al2O3-C质耐火浇注料时的参考。

姚金甫和田守信等以表1中的石墨颗粒为主原料，配成含碳的Al2O3-C质耐火浇注料，器性能指标如表3所示[抗渣试验采用坩埚法(侵蚀剂为中间包渣)]。

　　从表3看出，Al2O3-C质耐火浇注料中随C含量的增加，用水量提高，气孔率上升，强度也随之降低。但通过采取一些措施，却可使碳含量为20%的Al2O3-C质耐火浇注料经高温烧成后，其强度也可达到较好的水平。

图1示出了碳含量与Al2O3-C质耐火浇注料侵蚀指数之间的关系，以含碳量为20%的Al2O3-C质耐火浇注料的耐侵蚀性相对较好，当Al2O3-C质耐火浇注料中碳含量为23%时，其耐侵蚀性却下降了，原因可能是由于成型时需要较多的用水量，导致气孔率提高了，熔渣容易浸透材料内部而加快了侵蚀过程。这也说明，为了有效发挥高碳含量Al2O3-C质耐火浇注料抗侵蚀性好的优点，必须设法控制和减少其气孔率。

由此看来，采用石墨颗粒来降低Al2O3-C质耐火浇注料的用水量是很有效的，其不足之处是石墨颗粒是以毫米级大小加入的，在微观上难以达到石墨的均匀分布。因此，其抗侵蚀性和机械强度不会太理想另外，石墨颗粒本身的密度较低(表1)，高的残存气孔率会导致最终的Al2O3-C质耐火浇注体中高的不规则气孔分布。

体积稳定性是耐火浇注料使用中的一个重要指标，图2示出了Al2O3-C质耐火浇注料(4%C)分别在空气和氩气环境中的电炉内以不同的温度烧成后的永久线变化率(PLC),表明该类耐火浇注料的PLC有随温度升高开始上升而后下降的趋势，并在约℃(℃)时出现一些收缩。

　　上述情况说明，为了提高Al2O3-C质耐火浇注料的使用性能，需要对碳源种类进行仔细选择，而且应对炭素材料的配入量进行相应控制。