尖晶石的生成对冶金用碳质耐火材料的性能影响
由于尖晶石在原位生成过程中会产生5%～8%的体积膨胀，所以目前在连铸用耐火材料中常常是先预合成尖晶石。对于原位形成尖晶石对含碳材料的结构与性能的影响还研究甚少。
以下为国内外多位研究学者试验得出的结果：
有研究表明了MgO和Al2O3的粒度对Al2O3-MgAl2O4-C耐火材料中的尖晶石形成及其伴随的重烧永久线变化和显微结构的影响，反应物很细以及活性大时，有大量的尖晶石形成。
在Al2O3-MgAl2O4-C耐火材料中，尖晶石相在氧化铝晶粒之间形成，作为晶粒之间的结合相，形成的尖晶石相基本上为化学计量比组成，使用电熔氧化镁和煅烧氧化铝合成尖晶石，效果最佳，保持耐火材料的强度和控制永久线变化率。有报道称原位尖晶石的存在对耐火材料产生积极的影响，使其具有较好的抗侵蚀性和抗热震性。
以Al粉为抗氧化剂，低碳镁碳中中空尖晶石晶须形成，试验结果表明尖晶石的生长机制是由液体Al毛细管力传输能力控制，Al4C3、AlN晶须和尖晶石晶须弥散分布于基质中。
在铝碳耐火材料抗氧化剂硼化镁中，MgB2与CO生成MgO，然后MgO和Al2O3生成MgAl2O4，强化了骨料与基质的结合，降低了气孔率，从而提高了试样的抗氧化性能。在1570℃冶炼高铝合金钢时，在MgO-C-Al耐火材料表面形成Al4C3增加了材料的强度，并形成了MgAl2O4，提高了抗渣性和抗侵蚀性。
通过在低碳MgO-C中加入纳米Fe和Al微粉，1200℃时可形成规则八面体尖晶石和CNTs，极大地提高了材料的抗热震性。连进认为添加MgB2生成的镁铝尖晶石填充了开口气孔，并使得镁碳耐火材料内部结构更加致密从而有效地抑制了碳的氧化。
还原气氛下镁铝尖晶石的形成与烧结，分别在三种不同的气氛下观察尖晶石的烧结性能，发现还原气氛不会影响尖晶石的形成，但是在还原气氛下形成的尖晶石内孔较多。
随着冶金技术的不断发展及钢厂对钢液洁净度要求越来越严格，要求含碳耐火材料“长寿化、低碳化”，然而碳含量的降低劣化了含碳耐火材料的抗热震性能和抗渣性能，一定程度上影响了含碳耐火材料的使用效果。
为提高低碳耐火材料性能，通过添加氧化铝微粉，利用镁铝尖晶石原位反应产生的体积膨胀效应，堵塞气孔，提高了低碳镁碳材料的抗氧化性能和抗热震性能；
另外，使用镁碳和铝碳材料进行结构复合制备连铸用功能耐火材料，在铝碳材料和镁碳材料界面会发生尖晶石化反应，产生的膨胀影响体积稳定性等问题，容易引起塞棒棒头断裂等中断连铸的事故。因此，尖晶石原位生成反应是影响含碳耐火材料服役行为的一个重要技术关键，一方面可提高低碳材料的抗侵蚀性，另一方面也严重制约功能耐火材料的可靠性。
通常利用氧化镁和氧化铝的同相反应原位生成尖晶石改善材料的结构与性能，如铝镁浇注料，其影响因素也进行了详细报道，但在含碳耐火材料中由于碳的存在，阻碍了氧化镁和氧化铝的接触。
同时体系中以还原气氛为主，镁铝尖晶石的生成机理发生了很大变化，因此含碳耐火材料中镁铝尖晶石的生成机理，尤其是通过气相反应生成机理，以及其对含碳耐火材料结构与性能的影响显得尤为重要。
