水煤浆气化技术是高效、洁净利用煤炭资源的重要手段,在国内外都获得了广泛应用。而水煤浆气化炉作为煤气化技术的主流设备,工况条件较为恶劣,其中GE气化炉操作温度为1300¹600℃,气化压力为2.0⁸.7 MPa。内衬耐火材料在还原气氛下需要承受液态煤渣（多呈酸性）的侵蚀和高温气体的冲刷,以及开、停车时的温度波动和应力变化。所以水煤浆气化炉用耐火材料需具备优良的抗煤渣侵蚀性、抗热震性能和良好的力学性能。目前,在水煤浆气化炉中满足工况条件、应用最广泛的耐火材料为ω（Cr₂O₃）≥85%的高纯Cr₂O₃-Al₂O₃-ZrO₂材料（即高铬砖）,但这种材料存在使用寿命短、Cr³⁺可能被氧化产生Cr⁶⁺污染环境的潜在风险等问题。因此,研究高铬砖的无铬替代材料,实现水煤浆气化炉无铬化具有重要意义。本课题以SiC-MgAl₂O₄复合材料为主要研究对象,系统研究烧成温度、引入原位合成MgAl₂O₄以及氮化物结合相对SiC-MgAl₂O₄复合材料的物相组成、显微结构及力学性能的影响;在此基础上选取综合性能较优的试样,采用静态坩埚法进行了煤渣侵蚀实验,分析煤熔渣对SiC-MgAl₂O₄复合材料的侵蚀机理。主要结果如下:（1）随着烧成温度的升高,SiC-MgAl₂O₄复合材料（SMA）的体积密度无明显变化,显气孔率略有升高,常温抗折强度由5.1 MPa（1400℃）提高到7.1 MPa（1650℃）,基质由完全不烧结达到了部分烧结;随着原位合成MgAl₂O₄含量的增加,SMA复合材料基质的烧结程度增大,但MgAl₂O₄含量增加到40 mol%以上时,基质因原位合成尖晶石产生的体积膨胀会在材料内部产生裂纹,破坏材料的连续结构,对试样的力学强度产生不利影响。（2）随着氮化温度的升高,氮化物结合SiC-MgAl₂O₄（SSMA）复合材料的常温抗折强度由12.5 MPa（1350℃）提高到17.2 MPa（1450℃）,说明Si粉氮化产物作为结合相对SSMA复合材料的力学强度有很大提升;且Si粉氮化产物受氮化温度影响,低温氮化（1350℃）时的氮化产物为Si₃N₄纤维,主要生长在气孔中;氮化温度升高时,氮化产物向Mg-α-Sialon相转变,主要附着在尖晶石基质表面,能够有效提升SSMA复合材料的常温力学性能。（3）高温（埋碳气氛,1500℃保温3 h）煤熔渣对SMA和SSMA复合材料的侵蚀机制不同:对SMA复合材料的侵蚀主要包括对MgAl₂O₄基质的溶解渗透和SiC骨料颗粒的氧化,SiC与熔渣中的大部分FeO发生氧化还原反应,在试样表面形成白色金属Fe,其氧化生成的SiO₂向渣中溶解,增大熔渣的粘度,阻碍熔渣向材料的进一步渗透。而在实验条件下,煤熔渣几乎不向SSMA试样内部渗透,仅在接触界面形成一层很薄的反应层,除反应层外,基质部分仍保持了原有的连续结构。因此,高温煤熔渣对SSMA复合材料的侵蚀主要是SiC骨料颗粒的氧化。（4）对比SMA、SSMA复合材料与高铬材料的抗煤渣侵蚀性能,发现在相同实验条件下,SMA试样和SSMA试样的抗煤渣渗透性要优于高铬材料,且SSMA试样的抗煤渣渗透性最优,煤渣几乎不向材料内部渗透。