1970年日本利用镁砂和石墨为原料成功制成镁碳砖，开创了碳复合耐火材料的新纪元，使得电炉寿命有了成倍的提高，促进了冶金工业的发展。中国生产碳复合耐火材料的历史较晚，1951年制成黏土石墨塞头砖并成功用于钢包；20世纪70年代中期为了适应连续铸钢技术发展需要开发了Al₂O₃-C质浸入式水口；此后逐渐开发了碳复合功能耐火材料，并应用在特钢、含铝钢中。

制备原料中耐火材料氧化物主要是氧化镁（MgO）、三氧化二铝（Al₂O₃）、氧化锆(ZrO₂)和尖晶石（MgAl₂O₄）等，碳素原料主要是天然鳞片状石墨。由于碳容易被空气中的氧或组分中的氧化物氧化，为了提高抗氧化性，需要加入防氧化剂。碳化物类防氧化剂主要是碳化硅（SiC）、碳化硼（B₄C）等，金属类防氧化剂主要是铝（Al）、硅（Si）、铝-硅（Al-Si）和铝-镁（Al-Mg）合金等。使用的结合剂主要是酚醛树脂、沥青、黏土等。

碳复合耐火材料按结合形态可分为陶瓷结合型和碳结合型。陶瓷结合型耐火材料是通过高温烧成，在耐火材料组分间形成某种陶瓷结合，炭素材料填充在耐火材料颗粒之间或者气孔内，如黏土石墨材料。碳结合型是不烧耐火材料，砖坯制备原料按一定比例配料、混炼、成型，经热处理后固化形成，耐火材料和石墨通过结合剂结合起来，再经碳化后，耐火材料间形成连续的碳网络（碳框架）。

由于石墨与耐火氧化物在高温下不发生共熔，耐火度高；石墨具有良好的导热性，不易被熔渣浸润，可阻止熔渣沿耐火材料内的气孔渗透，从而使碳复合耐火材料具有优良的抗渣性和抗热震性。

碳复合耐火材料主要用于冶金行业，主要有以下几种类型：①Al₂O₃-C材料，包括高炉用Al₂O₃-C砖、Al₂O₃-C质浸入式水口、整体塞棒和长水口、Al₂O₃-C滑板等。②MgO-C砖，广泛用于电炉、转炉、钢包、RH精炼炉等冶金行业高温容器的关键炉衬部位。③Al₂O₃-SiC-C材料，主要有用于出铁沟的Al₂O₃-SiC-C浇铸料和鱼雷罐的Al₂O₃-SiC-C砖。④Al₂O₃-MgO-C材料，广泛用于钢包包壁、包底等部位。⑤MgO-CaO-C材料，由于CaO对钢水具有洁净作用，用于冶炼不锈钢、纯净钢及低硫钢等优质钢种的钢包衬。⑥黏土结合石墨耐火材料，用耐火黏土和石墨为主要原料烧成，可用作坩埚、塞头和水口砖等。