石墨材料的抗氧化處理方法是什么

石墨資料的抗氧化處理辦法
1、外表涂層法
    涂層法即在石墨資料外表上噴涂一層耐氧化涂層，一般涂層根據(jù)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。
(a)噴涂金屬、碳化物、硅化物等
    噴涂的資料有金屬、碳化物、硅化物以及上述資料的混合物在石墨電極的外表噴鍍或交融一層鋁基金屬陶瓷，常選用的涂層工藝是鋁和耐火資料在電極外表的“替換噴涂一燒熔法”，可得到抗氧化涂層石墨電極。
抗氧化涂層必定滿意以下要求：
    1)本領(lǐng)高溫而不熔化，涂層分解溫度在1850°C以上；
    2)與電極外表結(jié)合杰出，并有相似的熱膨脹系數(shù)；
    3)導(dǎo)電才能高于石墨電極基體；
    4)應(yīng)有必定的機(jī)械強(qiáng)度；
    5)對冶金操作及鋼水質(zhì)量無不利影響。有抗氧化涂層的石墨電極與同質(zhì)量的電極相比較，可使每噸鋼的電極消耗量下降20～30，并可下降煉鋼電耗5左右，而且由于抗氧化涂層的電阻小，能夠進(jìn)步經(jīng)過電極的電流密度，減小電極直徑。
    但由于抗氧化涂層的石墨電極制作本錢進(jìn)步8%～10%，而且電爐鋼廠運(yùn)用抗氧化涂層電極需要對煉鋼爐的電極夾持器進(jìn)行技術(shù)改造，改造工程量及投資額較大，而且對于煉鋼操作帶來必定的費(fèi)事。因此，跟著高功率和超高功率石墨電極的推廣與運(yùn)用，我國目前基本上不生產(chǎn)抗氧化涂層石墨電極。
(b)涂硼化物
    此辦法是把石墨制品外表涂一層含硼化物的可碳化液體，其氧化性可大大下降，在820C的靜止空氣中實(shí)驗(yàn)標(biāo)明，未涂層的石墨制品的氧化損耗為100%，而含硼化物涂層的石墨制品的氧化損耗僅1%。此種辦法首要運(yùn)用于制作飛機(jī)剎車片等。
(c)涂富鋁紅基石等
    涂層資料含20～70%的富鋁紅基石(3AI2O32SiO2)、5～14%的硅、5～70%的碳化硅或碳化硼，將涂層噴涂到石墨制品上，經(jīng)過枯燥熱處理，涂層即于石墨制品外表結(jié)合地很好，能接受嚴(yán)峻的熱脹。這種辦法首要適用于坩堝、鑄造熔融耐火資料的鑄模、高爐砌塊等。
2、氣相堆積法
    熱解炭和熱解石墨具有杰出的耐高溫性和抗蝕性，所以在石墨資料外表經(jīng)過化學(xué)氣相堆積辦法堆積必定厚度的熱解炭或熱解石墨，能夠進(jìn)步石墨資料的抗氧化性，可是，純熱解炭涂層最嚴(yán)峻的缺點(diǎn)是各向異性大，在實(shí)踐運(yùn)用中容易剝落。若在熱解炭堆積過程中，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筆直，便可下降熱解炭的各向異性度，增加熱解炭的C軸向的強(qiáng)度，改進(jìn)其它功能，如膨脹性等此外，筆直鑲嵌的針狀碳化硅破壞了熱解炭的層狀結(jié)構(gòu)，從而削減了熱解炭的層剝落。由于硅在氧化時構(gòu)成二氧化硅，熔融生成保護(hù)層，因此．增強(qiáng)了該制品的耐氧化性和耐腐蝕性?？墒?，由于其本錢過高以及僅適用于小尺寸制品，因此目前該技術(shù)首要運(yùn)用于航天航空資料等領(lǐng)域。
3、浸漬法
    浸漬法即是用耐氧化物料浸漬石墨資料，削減石墨制品的氣孔率，從而到達(dá)削減碳與氧觸摸外表的意圖，進(jìn)步石墨資料的抗氧化性。為了到達(dá)令人滿意的作用，應(yīng)針對浸漬劑的具體情況，選用不同的浸漬辦法
(a)浸磷酸溶液
    這種工藝辦法簡單易行，制得的石墨制品的耐氧化溫度達(dá)760℃或更高。具體辦法是把石墨制品浸泡在含磷酸鹽的磷酸溶液中，時間約10分鐘。然后，將浸泡的制品至少加熱到500°C，約5—10分鐘。經(jīng)680°C和800°C的氧化實(shí)驗(yàn)標(biāo)明，經(jīng)浸泡的石墨制品耐氧化性比沒浸泡的石墨制品顯著增強(qiáng)。
(b)浸硼硅酸玻璃
    把硼硅酸玻璃放在浸漬設(shè)備中的不銹錒坩堝中，抽真空加熱熔化，放入石墨制品，輸入氨氣維持必定時間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功能大有進(jìn)步。其間，抗壓強(qiáng)度增加一倍，抗折強(qiáng)度增加一倍多，氣孔率顯著下降，而電阻率幾乎沒有改變耐氧化性增強(qiáng)，氧化損耗顯著削減。
(c)浸防氧化劑
    浸漬劑是防氧化劑，該防氧化劑是一種或兩種以上堿土族金屬無機(jī)鹽與一種或兩種磷酸或磷酸鹽組成的混合物在該防氧化混合物中填加少量Si、Ca等金屬鹽組成的導(dǎo)電性輔助劑和穩(wěn)弧劑，則可制得杰出耐弧性和導(dǎo)電性的電極制品。浸防氧化劑的石墨制品，經(jīng)700°C的6小時實(shí)驗(yàn)標(biāo)明，石墨制品外表無氧化現(xiàn)象。
(d)浸金屬鹽
    選用耐熔金屬鹽飽和溶液作浸漬劑，浸漬后的石墨制品在高溫加熱前，用氫氧化銨或硫酸氫銨水溶液浸泡石墨制品10分鐘，使堆積在孔中的耐熔金屬鹽轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸铩Ｈ缓?，在真空或保護(hù)氣體中高溫加熱石墨制品，使金屬氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)樘蓟?。此辦法可運(yùn)用于石墨電極的，特別是在控制碳濃度的熔煉條件下。
    石墨資料抗氧化處理的辦法除以上三種辦法外還有混合法和浸涂法?；旌戏仁窃谏a(chǎn)石墨制品的過程中，混入耐熔金屬或混入金屬粉浸涂法則是綜合了浸漬法和涂層法長處，極大地縮小了制品與氧的觸摸外表積。當(dāng)然這種處理辦法取決于制品的用途和所運(yùn)用的處理劑。人工石墨電極通常選用浸漬的辦法處理，浸漬溶液的本錢及浸漬處理和相關(guān)處理的費(fèi)用都不很高，因此是進(jìn)步電極質(zhì)量，增強(qiáng)石墨電極在鍛煉中的抗氧化性的 *有效的辦法。