显微结构对钢包、转炉和脱碳装置等低压力条件下使用的镁碳质耐火材料的氧化率有一定的影响，因此，研究这些镁碳质耐火材料的显微结构对提高其抗氧化性是很有帮助的。日本铸造、锻造公司的工作人员利用相平衡精确测定了镁碳质耐火材料立方样块的氧化率，研究了镁砂最大颗粒尺寸与镁碳质耐火材料氧化率之间的关系。
实验用立方样块（20×20×20mm）由黑崎播磨公司提供。试样的化学组成和颗粒尺寸分布如下表。
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试样
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M5-1
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M5-3
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颗粒尺寸分布，㎜
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氧化镁含量 ％
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3.0 ～ 1.0
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30.0
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1.0 ～ 0.5
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47.5
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20.0
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0.5 ～ 0.2
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19.0
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25.0
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＜ 0.2
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28.5
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20.0
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石墨含量 ％
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5.0
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5.0
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实验分别在氧分压为3.7×102Pa和2.1×104Pa下进行。温度在120 0℃ ～1400℃之间。氧化过程根据一个模拟氧化过程的局部反应来进行，并且通过试样的重量损 失来分析其氧化率。实验结果得出：氧通过脱碳层中的气孔扩散。在氧分压是2.1×104Pa 的情况下，M5-3（镁砂最大颗粒尺寸为3.0mm）试样中氧的有效扩散率比M5-1（镁砂最大颗粒尺寸为1.0mm）的略微低些。在1400℃时M5-3和M5-1的氧的有效扩散率都发生显著降低 。通过光学显微镜发现脱碳层中出现了致密层，这可能是因为M5-3中气孔通道较M5-1的曲折 ，并且M5-3试样较M5-1试样更易形成致密层。