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石墨材料的抗氧化方法

發表于: 2019-10-29 17:24:39 文章來源:青島晨陽石墨有限公司

  

表面涂層法:涂層法即在石墨材料表面上噴涂一層耐氧化涂層,一般涂層根據涂層物而異,涂層工藝各不相同,所制得的制品的特性也不相同。石墨粉質軟,黑灰色;有油膩感,可污染紙張。硬度為1~2,沿垂直方向隨雜質的增加其硬度可增至3~5。比重為1.9~2.3。在隔絕氧氣條件下,其熔點在3000℃以上,是最耐溫的礦物之一。可膨脹石墨在一種強酸電解液中處理石墨粉末以制成可膨脹石墨,水解、清洗和干燥。作為強酸主要使用硫酸或硝酸。此種方法制得的可膨脹石墨有著低硫含量。噴涂金屬、碳化物、硅化物等噴涂的材料有金屬、碳化物、硅化物以及上述材料的混合物在石墨電極的表面噴鍍或融合一層鋁基金屬陶瓷,常采用的涂層工藝是鋁和耐火材料在電極表面的“交替噴涂一燒熔法”,可得到抗氧化涂層石墨電極,抗氧化涂層必然滿足以下要求:

1)能耐低溫而不熔化,涂層分解溫度在1850"C以上;

2)與電極表面結合良好,并有相似的熱收縮系數;

3)導電才干高于石墨電極基體;

氣相沉積法:熱解炭和熱解石墨具有良好的耐高溫性和抗蝕性,所以在石墨資料外表經過化學氣相沉積方法沉積一定厚度的熱解炭或熱解石墨,可以提高石墨材料的抗氧化性,但是,純熱解炭涂層最嚴重的缺點是各向異性大,在實際運用中容易剝落。

若在熱解炭堆積進程中,其堆積上鑲嵌針狀碳化硅晶體,該晶體的軸向與熱解炭的基面垂直,便可降低熱解炭的各向異性度,增加熱解炭的c軸向的強度,改善其它功用,如膨脹性等此外,垂直鑲嵌的針狀碳化硅毀壞了熱解炭的層狀構造,從而添加了熱解炭的層剝落。

浸漬法:浸演法即是用耐氧化物料浸漬石墨材料,減少石墨制品的氣孔率,從而達到減少碳與氧接觸表面的目的,進步石墨資料的抗氧化性。爲了達到令人滿意的效果,應針對浸漬劑的詳細情況,采用不同的浸漬方法浸磷酸溶液_l”這種工藝方法復雜易行,制得的石墨制品的耐氧化溫度達760℃或更高。

具體方法是把石墨制品浸泡在含磷酸鹽的磷酸溶液中,工夫約10分鐘。然后,將浸泡的制品至少加熱到500~C,約5—10分鐘。經680"C和800~C的氧化試驗表明,經浸泡的石墨制品耐氧化性比沒浸泡的石墨制品明顯增強。

浸硼硅酸玻璃0把硼硅酸玻璃放在浸漬裝置中的不銹錒坩堝中,抽真空加熱熔化,放入石墨制品,輸入氨氣維持一定工夫使熔化的玻璃浸入到石墨制品中。浸漬后的石墨制品比浸漬前的石墨制品性能大有提高。

其中,抗壓強度增加一倍,抗折強度增加一倍多,氣孔率清楚下降,而電阻率幾乎沒有變化耐氧化性增強,氧化損耗清楚減少。