顯微結構對鋼包、轉爐和脫碳裝置等低壓力條件下使用的鎂碳質耐火材料的氧化率有一定的影響，因此，研究這些鎂碳質耐火材料的顯微結構對提高其抗氧化性是很有幫助的。日本鑄造、鍛造公司的工作人員利用相平衡精確測定了鎂碳質耐火材料立方樣塊的氧化率，研究了鎂砂最大顆粒尺寸與鎂碳質耐火材料氧化率之間的關係。
實驗用立方樣塊（20×20×20mm）由黑崎播磨公司提供。試樣的化學組成和顆粒尺寸分佈如下表。
試樣
M5-1
M5-3
顆粒尺寸分佈，?
氧化鎂含量 ％
3.0 ～ 1.0
30.0
1.0 ～ 0.5
47.5
20.0
0.5 ～ 0.2
19.0
25.0
＜ 0.2
28.5
20.0
石墨含量 ％
5.0
5.0
實驗分別在氧分壓為3.7×10 2Pa和2.1×10 4Pa下進行。溫度在120 0℃ ～1400℃之間。氧化過程根據一個模擬氧化過程的局部反應來進行，並且通過試樣的重量損失來分析其氧化率。實驗結果得出：氧通過脫碳層中的氣孔擴散，在氧分壓是2.1×10 4Pa 的情況下，M5-3（鎂砂最大顆粒尺寸為3.0mm）試樣中氧的有效擴散率比M5-1（鎂砂最大顆粒尺寸為1.0mm）的略微低些。在1400℃時M5-3和M5-1的氧的有效擴散率都發生顯著降低 。通過光學顯微鏡發現脫碳層中出現了緻密層，這可能是因為M5-3中氣孔通道較M5-1的曲折 ，並且M5-3試樣較M5-1試樣更易形成緻密層。
