MgO-C耐火材料是一种兼有石墨和镁砂优良特性的碳复合耐火材料，自上世纪70年代问世以来，由于该材料具有良好的抗渣性和热震稳定性且不需高温烧成，节省能源，制作工艺简单，已广泛应用于电炉、转炉、精炼炉内衬以及钢包渣线等部位。但随着特殊钢种冶炼的需要和资源的节约利用，低碳MgO-C材料的开发和应用受到广泛关注。本文分别采用了五种炭黑原料（半补强炉黑、通用炉黑、喷雾炭黑、高耐磨炉黑和快压出炉黑）和鳞片石墨（195目）作为炭素原料制备低碳MgO-C耐火材料，选用ZrB2为抗氧化剂，主要研究炭黑的类型和ZrB2添加剂对低碳镁碳材料抗氧化性及制品显微结构的影响。通过抗氧化试验、X射线衍射分析、SEM和能谱分析、TEM分析和热重-差热实验研究了低碳MgO-C试样的抗氧化性及显微结构，并进行了相关的热力学计算，分析了炭黑原料抗氧化性的差异及ZrB2的抗氧化机理。实验结果表明，半补强炉黑和通用炉黑作为炭素原料抗氧化效果较好，甚至与传统鳞片石墨的抗氧化性相当，这是因为半补强炉黑、通用炉黑的炭黑球径较大，结构低，分散性好，这样即能使少量炭素原料在镁碳试样中均匀分布，又不会因炭黑粒度过小而导致炭黑颗粒团聚，因此材料的抗氧化性较好。快压出炉黑、喷雾炭黑的炭黑颗粒球径较小，容易聚积成链状结构聚积体，且聚积链较长，聚积结构复杂，试样的抗氧化性也相对较差。高耐磨炉黑的炭黑颗粒尺寸分布较宽，大小不一的炭黑颗粒更容易聚积成结构复杂的聚积链，从而降低了炭黑在材料中的分散性，试样的抗氧化性能也最差。通过X衍射分析得出，添加ZrB2的试样经高温埋碳处理后有ZrO2和镁硼酸盐的存在，从SEM图像中可以看出，ZrO2晶体分布于基质之中，改善了基质的结构，镁硼酸盐主要以玻璃相存在于材料之中。X衍射和TG-DSC分析说明ZrB2在材料中被氧化，生成ZrO2和B2O3，高温下B2O3继续与MgO发生反应，生成镁硼酸盐液相，镁硼酸盐液相填充了材料中的气孔，阻止空气进一步向材料内部扩散，提高了材料的抗氧化性。