耐火材料，是指凡物理化学性质允许其在高温环境下使用的无机非金属材料。各国的规定不同，但其基本概念是相同的，即耐火材料是用作高温窑炉等热工设备的结构材料以及工业用高温容器和部件的材料，并能承受相应的物理化学变化及机械作用。无论对于冶金、建材等传统工业，还是航空航天、新能源材料，许多过程都是在高温下进行的，只要有高温就离不开耐火材料。高温工业的发展，与耐火材料的发展密切相关，其技术进步无一例外地都依赖于优质耐火材料的研发。

随着低碳经济时代的来临，耐火材料对于节能减排所起到的作用日益凸显。新能源材料的生产也对耐火材料提出了新的要求。与此同时，随着人类社会的发展和技术的进步，对于耐火材料的要求越来越高，不仅要求长寿，而且要求其具有一定的功能化。耐火材料属于广义的陶瓷材料的范畴，是多组成、多粒径的非均质材料，在其制备过程中会发生分解、固相反应等一系列化学变化，使其达到满足使用要求的物理化学性能，在其使用过程中会和环境中的气、液、固发生化学反应，产生蚀损，导致其损毁，因此是典型的热化学反应过程，从工程科学角度来说属于工程热化学领域的重要构成。

作为工程热化学的重要技术领域，在“双碳”目标下，关注耐火材料生产和服役过程中包括分解、还原、合成、侵蚀等热化学反应的科学创新和技术升级及变革，对于材料创制和高温过程低碳化所具有的意义更加凸显和紧迫。

耐火材料发展历程自从人类开始用火，就有了耐火材料。耐火材料的发展与人类文明是共同进步的。早在公元前10000—公元前8000年，人类便开始用黏土做耐火材料。原始陶器和瓷器等日用器具、青铜器生产、 兵器的铸造促进了耐火材料的生产和使用，但仍然局限于就地取材，或者说大部分时候是就地取材。在中国考古发现的一些灶台、青铜铸造遗址发现的陶范等都是早期的耐火材料，这种耐火材料十分粗糙，从现代定义来看，很难称为耐火材料，但事实上却是耐火材料的肇始。虽然当时并没有耐火材料的概念，但是有经验的人员（如炼丹道士、工匠）可能根据经验得出了冶炼炉子材料制备的三个必要条件：①耐高温，不熔化；②不和矿石（如铁矿石、铜矿石等）反应；③有一定的力学强度，加压时不易被破坏。虽然没有科学理论支持，但已经具有了朴素的热化学反应概念。

约在春秋战国时期，即公元前5世纪，出现了铁器，随着铁器的逐渐普及，耐火材料的选择和使用逐渐形成了一套经验。河南巩县铁生沟遗址出土的耐火砖氧化硅含量为61.16%~70.57%，氧化铝 含量为 12.94%~15.81%，氧化铁的含量为 4.35%~ 6.14%，耐火度在1240~1330℃之间，是我国经考古发掘的最早含煤、黏土和石英砂的耐火材料。 河南南阳瓦房庄也出土了成分类似且经过烧制的耐火砖，说明当时耐火材料的生产已经有了相当高的水平，可能已经实现了规模化制造。在相当长的时间内耐火材料以黏土质和硅质为主，采用高含量二氧化硅的酸性耐火材料和古代高炉渣偏酸性是相适应的。值得注意的是，古代已经出现了在现在所谓碳复合耐火材料的雏形，比如在河南荥阳炼铁遗址发现的耐火材料和洛阳出土的坩埚中，发现碳 量比较高，这可能是有意识加入的木炭或煤，借此提高耐火材料的耐火度和化学稳定性。总体而言，18世纪前耐火材料的研究和应用仍然处于热化学经验应用阶段。