傳統(tǒng)鎂碳磚中的碳含量較高，一般在10~20%的區(qū)間范圍內(nèi)。由于鎂碳磚中碳的存在，大大改善了鎂碳磚的性能，使得其在某些性能上優(yōu)于鎂鉻磚、鎂白云石磚等，但是由于冶金技術(shù)的進(jìn)步及其對(duì)耐火材料提出的苛刻要求，使得傳統(tǒng)鎂碳磚在使用過程中出現(xiàn)了一系列的問題：石墨優(yōu)良的導(dǎo)熱系數(shù)，增加了煉鋼過程中的熱損耗，浪費(fèi)了能源;過高的石墨含量，會(huì)在爐外精煉的過程中使得鋼液中碳含量增加，影響鋼液的質(zhì)量，不利于鋼中碳含量的降低;此外，石墨是一種寶貴的不可再生資源，傳統(tǒng)鎂碳磚中過分依賴于石墨，這對(duì)資源的可持續(xù)利用不利。 

但是單純的降低鎂碳磚中石墨的含量，不但會(huì)使得鎂碳磚的熱導(dǎo)率降低，同結(jié)合劑碳素原料鎂砂破粉碎篩分配料混練成型熱處理時(shí)也會(huì)增大鎂碳磚的彈性模量，這將會(huì)使材料的熱震穩(wěn)定性降低;此外，由于石墨與鋼液及熔渣的潤(rùn)濕性低，如果降低鎂碳磚中的石墨含量，將使得鎂碳磚更容易被鋼液及熔渣侵蝕，導(dǎo)致材料的抗侵蝕性能降低。因此，研究具有較低石墨含量且同時(shí)具有優(yōu)良熱震穩(wěn)定性及抗渣侵蝕性能的鎂碳磚已成為當(dāng)前人們研究的重點(diǎn)，也是鎂碳磚今后發(fā)展的新方向。 

為解決這些矛盾及改善低碳鎂碳磚的性能，國(guó)內(nèi)外的研究者們主要從改進(jìn)結(jié)合炭的炭結(jié)構(gòu)、優(yōu)化基質(zhì)、采用高效抗氧化劑等著手，進(jìn)行了以下方面的工作： 

(1)改性鎂砂顆粒 

MasayoshiKakihara等人為了解決低碳鎂碳磚的熱剝落性差，通過在鎂砂顆粒表面制備一個(gè)薄薄的瀝青涂層，以降低鎂砂顆粒在使用過程中的熱膨脹，以此來達(dá)到提高低碳鎂碳磚的熱震穩(wěn)定性。 

(2)改變碳源的種類及石墨的粒度 

HirokiYasumitsu等人為了改進(jìn)低碳鎂碳磚的熱學(xué)及力學(xué)性能，通過在鎂碳磚的基質(zhì)中添加納米碳黑，研究其對(duì)鎂碳磚的影響。結(jié)果表明通過添加少量的碳黑(為單球形碳黑和聚合形碳黑的混合物)，鎂碳磚顯示出出眾的優(yōu)良性能，如彈性模量的降低，緩和不同微粒之間的熱應(yīng)力等，提高了低碳鎂碳磚的熱震穩(wěn)定性及抗侵蝕性。 

MousomBag1等人研究了添加納米尺寸碳對(duì)鎂碳磚的影響。結(jié)果表明，添加少量的納米尺寸碳，使得含碳量約為普通鎂碳磚一半的新型鎂碳磚仍具有優(yōu)良的性能。添加不同量的納米尺寸碳對(duì)性能的影響不同，發(fā)現(xiàn)添加0.9wt%的納米尺寸碳和3wt%的石墨作為混合碳源，使得材料具有最優(yōu)的性能。添加納米碳級(jí)能在基質(zhì)中更好的分布，填充氣孔，增大體積密度，使得鎂碳磚的強(qiáng)度增加，抗侵蝕性增強(qiáng)。此外，納米尺寸碳能吸收和緩解由于熱膨脹和耐火材料微粒的收縮所引起的熱應(yīng)力，減少了材料內(nèi)部不同部分之間的熱應(yīng)力，改善了材料的熱震穩(wěn)定性。 

王志強(qiáng)等人分別研究了100目、1000目、100目+1000目型鱗片石墨對(duì)低碳鎂碳磚的物理性能的影響。結(jié)果表明、含100目+1000目型鱗片石墨的鎂碳磚的抗氧化性能最好且熱導(dǎo)率最大。 

歐陽(yáng)軍華等研究了4種不同粒度的石墨對(duì)鎂碳磚物理性能、抗氧化性及熱震穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明，當(dāng)石墨含量為4wt%時(shí)，由于粒度小的石墨改善了鎂碳磚的基質(zhì)結(jié)構(gòu)，使得其抗氧化性及熱震穩(wěn)定性均得到了提高，且添加了粒度為200目石墨的鎂碳磚性能最佳。此外，郭敬娜等人的研究表明，添加了1000目鱗片石墨的鎂碳磚的熱震穩(wěn)定性得到了改善，高于添加了180目鱗片石墨的鎂碳磚。 

李培等人研究了碳含量的變化對(duì)鎂碳磚抗氧化性能、熱震穩(wěn)定性等性能的影響，結(jié)果表明：碳含量在6%~8%時(shí)，鎂碳磚的抗氧化性能、熱震穩(wěn)定性最好。 

劉剛等人在鎂碳磚中分別添加了石墨和炭黑，測(cè)試其高溫線變化及熱震穩(wěn)定性等性能，結(jié)果表明：對(duì)于具有相同碳含量的鎂碳磚，含炭黑試樣的熱震穩(wěn)定性高于含普通石墨試樣。 

唐光盛等人研究在鎂碳磚中添加炭黑N220的抗熱震性，結(jié)果表明，添加了3%N220的鎂碳磚具有與含16%石墨鎂碳磚類似的熱震穩(wěn)定性。 

楊紅在鎂碳磚中加入了鱗片石墨和特殊石墨，研究對(duì)其線膨脹率及熱震穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明，添加了特殊石墨和鱗片石墨的混合碳源能提高其熱震穩(wěn)定性。 

(3)改性結(jié)合劑 

MasatoTanaka等人研究了在低碳鎂碳磚中添加納米尺寸基質(zhì)，結(jié)果表明添加了納米尺寸基質(zhì)以后的鎂碳磚，一方面使碳含量降低且同時(shí)保證了材料的熱震穩(wěn)定性，另一方面減小了轉(zhuǎn)爐的熱損耗。 

唐光盛等人將納米炭黑及酚醛樹脂通過高速攪拌，制得復(fù)合結(jié)合劑，研究其對(duì)鎂碳磚力學(xué)性能的影響，結(jié)果表明，復(fù)合結(jié)合劑使得結(jié)合劑炭化后的石墨化程度提高，基質(zhì)內(nèi)形成微氣孔，提高了鎂碳磚的常溫抗折強(qiáng)度、高溫抗折強(qiáng)度等力學(xué)性能。 

(4)高效抗氧化劑 

V.Roungos等人研究了在鋁碳耐火材料中分別單添、復(fù)添納米尺寸鎂鋁尖晶石(MgAl2O4)，α-Al2O3，碳納米管(CNTs)等。結(jié)果表明，同時(shí)添加碳納米管和α-Al2O3的鋁碳耐火材料具有更好的熱震穩(wěn)定性，且能使材料在降低碳含量的同時(shí)具有與普通鋁碳耐火材料相當(dāng)?shù)男阅堋?nbsp;

有學(xué)者研究了在鎂碳磚中添加特殊添加劑對(duì)熱震穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明，添加了特殊添加劑的低碳鎂碳磚具有與傳統(tǒng)鎂碳磚相同的熱震穩(wěn)定性。