耐火材料作为钢铁、有色、水泥、玻璃等高温工业的核心基础材料，其性能直接关系到高温生产过程的稳定性与效率。2025年，耐火材料行业研究重点呈现出多元化发展趋势。稀土元素功能化应用、固废资源高值化利用、极端工况材料设计、智能化工艺优化成为行业主要研究方向，这些方向既针对传统冶金行业的痛点问题，也面向新能源、航空航天等新兴领域的应用需求。科研机构在稀土材料应用、固废利用、新型复合材料设计等方面取得了显著进展，为耐材行业技术革新提供了重要支撑。

科研聚焦：关键材料与技术方向

稀土元素功能化应用是耐火材料研究的一个重点。中钢洛耐院研究了氮基耐火材料与氧化镧和铝酸镧的界面反应，找到一种较好的稀土钢水口防堵内衬材料;Y2O3可以和 SiO2和 Al2O3反应生成稀土化合物，并在烧结过程中充当晶粒间的结合物或者填充在颗粒间的缝隙中，提升材料的致密性，进而提高其力学性能;Y2O3添加量对镁稳氧化锆材料性能有影响，可弥合网状微裂纹，提高材料的常温抗折强度与耐钢液冲刷性。辽宁科技大学研究了 Y2O3添加量对低碳镁碳质耐火材料性能的影响，发现添加量为 0.2%(w)时，综合性能最佳。

固废资源高值化利用是另一个重要研究方向。在“双碳”目标背景下，回收利用废玻璃、菱镁矿尾矿、废弃电瓷等工业固废已成为行业热点。中国地质大学(北京)研究发现，添加废玻璃粉可促进陶瓷材料烧结和致密化过程，从而显著提升尾矿细泥基陶瓷材料的力学性能;用铁水包砖制成的细颗粒可替代碳化硅，制备 SiC-Si3N4-C 复相耐火材料的热处理温度为1400℃时，在1000℃下抗废旧锂电池破碎料侵蚀性能良好。江西理工大学利用废玻璃制备泡沫陶瓷，抗压强度能达到 13.6MPa。为实现废电瓷的综合化利用，安徽理工大学以废电瓷为主要原料，以废高铝球粉和高岭土为外加剂，制备了莫来石-氧化铝-石英复相材料。辽宁科技大学研究发现，硅粉、石墨加入菱镁矿尾矿，形成了以MgO-SiC 为主晶相的复相材料，提高了材料的力学性能和抗热震性能。这些研究为开发低碳环保型耐火材料提供了技术支持。

极端工况材料设计是行业应对新兴技术挑战的重要方向。随着氢冶金、高温合金熔炼等技术的发展，耐火材料需适应更苛刻的工况条件。研究铝硅系耐火材料在还原气氛下的热力学稳定性及演变机制，为开发适用于氢冶金环境的耐火材料提供了理论支持。高温合金的熔炼对坩埚材料的性能要求极高，材料成分改进、显微结构调整和表面涂层引入等坩埚性能优化的策略值得研究。

特殊工况材料研发是满足高端装备需求的重要方向。添加 ZrO2粉体可使自增韧 SiC-B4CZrB2复相陶瓷的相对密度达98.23%，维氏硬度和弯曲强度分别达到 29.7GPa 和 443MPa 的峰值，材料最高的断裂韧性可达6.43 MPa· 。采用Y2O3粉作为面层材料制备陶瓷型壳，研究 IN6203DS合金与Y2O3陶瓷型壳的界面反应行为，Y2O3陶瓷型壳可满足IN6203DS合金的研制需求。

深度应用：从基础冶金到前沿科技

冶金行业仍是耐火材料的主要应用领域。在连铸工艺中，耐材性能直接影响到钢液的纯净度和连 铸 效 率 。东 北 大 学 研究了外加电场作用 下ZrO2- C 材 料 与 钢 液 界 面 脱 碳 反 应 ，发 现 当 对ZrO2-C 材料施加正电场时，石墨发生溶解及氧化反应，促进材料脱碳;施加负电场时，钢液中的合金元素向渣线表面沉积，形成致密的Al2O3富集层，可抑制 ZrO2-C 材料表面脱碳。从低碳经济角度出发，将金属铝粉引入镁碳材料，制备适用于炼钢炉底吹工艺的低碳镁碳供气元件，金属铝粉的加入可形成Al6O3N4或MgAlON 等改性物相，提高材料的抗侵蚀性。用特殊石墨开发的超低碳镁碳耐火砖具有优异的热机械性能，在特殊钢生产中可以避免增碳。

能源领域对耐火材料提出了新的性能要求。燃气轮机、高温合金熔炼等场景需要耐火材料具备优异的高温稳定性和抗氧化性。以石墨为基体制备的 MoSi2-CrB2-SiC-Si 抗氧化复合涂层具有优异的抗氧化性能。采用大气等离子喷涂技术制备纳米 8%(w)氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷层，涂层抗水冷热震性能最佳，表面失效面积为20%时循环寿命可达到43次。

航空航天领域对轻质隔热材料的需求日益增长。SiO2-Al2O3复合气凝胶在 1200℃热处理后，仍保持完整的多孔结构，表现出优异的高温隔热性能。采用气相沉积法对纤维增强 SiO2气凝胶进行疏水改性，在酸、碱腐蚀液作用下仍可保持良好的疏水状态。

未来蓝图：绿色、智能与高性能化转型

我国耐火材料行业在科技创新领域收获了丰硕成果，为推动我国耐火材料工业的进步与发展发挥了至关重要的作用。然而，原始创新核心技术仍存在受制于人的情况，迫切需要强化应用基础研究，并加强学科之间的交叉融合。

耐火材料研究与应用需坚持多元化需求导向。一方面，深化、细化钢铁冶炼用耐火材料的研究;另一方面，积极拓展耐火材料在电子玻璃、光伏玻璃等高端领域的应用，这些领域对耐材的洁净度要求苛刻，需针对性开发。此外，垃圾焚烧、固废利用、核废料处置、有色、电力、石化、新能源、储能、军工、国防等领域，同样亟须匹配的耐火材料。

耐火材料数字化与智慧化转型将加速行业技术革新。研究方式方法正经历着从经验探索向科学化、智能化的重大转变，具体表现为利用第一性原理、蒙特卡洛模拟、有限元分析等先进手段，从微观原子排列、介观组织演化到宏观性能表现进行跨尺度模拟研究，并结合机器学习、深度学习等人工智能算法对数据进行分析处理，最后通过试验验证，形成完整的研究闭环。

低碳绿色制造技术将成为行业发展的主流方向。耐火材料行业需建立产品碳足迹管理体系，推进大气污染深度治理，推动技术研发与创新。随着“双碳”目标的深入推进，耐火材料行业需实现原料去碳化、能源减(脱)碳化、生产制造流程减碳化，进一步提高能效和碳汇能力。

新型复合材料开发是提升耐火材料性能的重要途径。通过添加纳米颗粒、生成复合相或调整配比，开发具有优异性能的新型复合材料将成为行业重点。高性能复合材料的研发才能满足高端装备、特殊工艺对耐火材料的要求，推动行业技术升级。

未来，我国耐火材料行业需以科技创新为核心驱动力，强化立体创新体系：坚持以多元化需求为导向，深度挖掘原料矿物特性与潜能，加速推进“人工智能+耐火材料”的转型升级;同时，聚焦核心技术的原始创新突破，通过全链条创新赋能，推动耐火材料行业高质量发展，为高温工业的转型升级提供坚实基础。