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由于镁橄榄石具有熔点高、化学稳定性好、热传导率低以及抗熔融金属侵蚀性能好等优点,而被广泛应用于冶金、热工以及铸造行业。我国镁橄榄石原料资源丰富,利用其合成和制造性能优良、价格低廉的镁质原材料对于高效利用我国的矿产资源,扩大其在相关领域的应用具有重要意义。本文结合目前镁橄榄石研究及应用过程中存在的问题开展相关基础和应用研究。利用热力学对镁橄榄石合成中所涉及的物相体系进行分析,通过实验研究镁橄榄石的合成过程、反应机理及反应动力学,分析添加剂对于镁橄榄石生成和烧结过程的影响,考察以镁橄榄石为原料制备的中间包干式料的性能。获得的主要结论如下：(1)在MgO-Si02一Ti02三元体系内,化合物的吉布斯标准生成自由能顺序为：MgTi03>MgSi03>MgTi205>Mg2Si04>Mg2Ti04；在MgO-Si02-Y203三元体系内,MgSi03>Mg2Si04>Y2Si05>Y2Si207；在MgO-Si02一Ce203三元体系内,Ce203与Si02反应形成Ce2Si207.Ce2Si05以及Ce0.36Si0.230；在MgO-SiO2一ZrO2三元体系内,MgO和Zr02组分间形成固溶体；Zr02与2MgO.SiO2反应形成Zr02-2Mg0.SiO2二元系；在MgO-SiO2-A12O3三元体系内,Al6Si2O3>MgSiO3>MgAl2O4>Mg2SiO4.(2)在镁橄榄石合成过程中,MgO组分是扩散相,其在合成初期向Si02组分扩散反应生成镁橄榄石和顽火辉石；在合成过程的中期,MgO组分通过顽火辉石晶格及低熔点物相扩散至顽火辉石表面并与其反应生成镁橄榄石,在已经生成的镁橄榄石表面析出和沉积,使镁橄榄石颗粒间相互连结实现致密化；在合成过程的后期,MgO全部从颗粒部位扩散迁移,在颗粒原位留有气孔,通过烧结使气孔缩小弥合。(3)镁橄榄石合成反应过程由Mg2+扩散控制；MgO与Si02间固相反应动力学可由杨德尔方程描述,其表观反应活化能为220士20kJ·mol-1。(4)致密化镁橄榄石的制备条件为：加热温度高于1550℃、保温时间大于3h、素坯成形压力超过150MPa。(5)添加TiO2、Y2O3和CeO2对于镁橄榄石的合成和烧结过程具有显著的促进作用,添加ZrO2和Al2O3时的效果不明显；Ti4+向MgO晶格的固溶、含Ti低熔点化合物的生成以及TiO2从含Ti化合物中析出有利于反应质点的扩散和迁移；含Y低熔点化合物的生成以及由于Y2O3添加而使MgSiO3相在高温下存在促进了反应质点的扩散和迁移；添加的CeO2在高温下转化为Ce2O3,含Ce低熔点化合物的生成以及由于Ce2O3和SiO2间的反应而使MgSiO3相在高温下存有利于反应质点的扩散和迁移；ZrO2以含MgO固溶体的形式存在于颗粒晶界和以复合化合物形式存在于基质中,存在于基质中的复合化合物由MgSiO3在颗粒晶界析出ZrO2。(6)随着镁橄榄石添加量的增加,镁橄榄石干式料的体积密度和强度降低,抗渣侵性能无明显变化,添加烧结镁橄榄石和生镁橄榄石试样的性能无明显差别；添加硼砂、氧化铁、三聚磷酸钠和九水硅酸钠均可以促进镁橄榄石干式料的烧结,有利于改善镁橄榄石干式料的强度和抗渣侵性能,但当添加量超过一定范围后,会引起镁橄榄石干式料的性能下降。