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石墨坩堝抗氧化涂層的研究與分析

發布日期:2021-03-17 作者: 點擊:

石墨坩堝由于其耐高溫、熱膨脹系數小,具有一定的抗熱震應變能力、較強的耐酸堿溶液腐蝕性、優異的耐化學腐蝕穩定性。因此,廣泛應用于冶金、鑄造、機械、化工等行業的合金工具鋼冶煉和有色金屬及其合金冶煉,具有良好的技術經濟效益。

石墨坩堝

石墨坩堝主要由石墨制成,石墨是一種同質碳體。每個碳原子的外圍與另外三個碳原子(呈蜂窩狀六邊形排列)相連,共價鍵形成共價分子。石墨坩堝多為碳坩堝,一部分為空氣坩堝,石墨坩堝在高溫下易氧化、松弛、脫落。永旭石墨抗氧化涂料研究人員長期研究發現,石墨材料在500℃左右開始氧化,氧化速率隨石墨坩堝溫度的升高呈幾何級數增加。

石墨材料的高溫合成材料包括石墨電極、石墨模具和石墨坩堝。石墨在高溫下易發生氧化燃燒反應,導致材料表面氣孔率增加,碳層結構疏松,影響材料的使用壽命。以鋼包常規烘烤為例,炭素(石墨)耐火材料烘烤后表面會產生15mm以上的脫碳疏松層,充鋼后脫碳層會迅速被侵蝕。此時,石墨坩堝大多采用耐高溫密封涂層,耐高溫,耐1800℃,可長期露天燒烤。涂層材料采用納米片狀結構,致密性好,有效防止高溫下氧氣擴散,硬度可達7-8h,硬度高于金屬。在石墨坩堝上涂敷耐高溫密封涂層,形成致密的涂層,具有較強的防銹、耐腐蝕、耐高溫氧化、抗變色、耐磨等特點。在窯爐、石墨、金屬等表面涂上耐高溫密封涂層,防止高溫氧化率達80%以上,石墨坩堝材料的節能利用率可達95%以上。

在高溫感應加熱的石墨坩堝中,高溫氧化環境中使用的石墨電極會因高溫電弧而部分升華和氧化,造成石墨坩堝的不斷消耗,甚至斷裂和損壞。石墨坩堝的損耗率可達40-60%。主要用于石墨電極、石墨坩堝及石墨零件在高溫環境下的氧化防護,延緩氧化速度,提高材料強度,提高使用壽命。石墨電極斷裂、斷裂、脫落的概率較低。

石墨坩堝浸漬有抗氧化涂層后,石墨過渡涂層的液體能滲入石墨坩堝的孔隙,排出石墨坩堝中的殘余空氣,在石墨坩堝的孔隙和石墨坩堝表面形成抗氧化保護膜。正是這層保護膜能有效地隔離空氣與石墨坩堝的直接接觸,產生氧化反應。浸漬有抗氧化涂層的石墨坩堝在高溫下不會開裂或脫落,可有效延緩石墨坩堝的氧化,延長石墨坩堝的使用壽命。

石墨坩堝防氧化涂料,水性無機環保涂料,高溫和常溫下無揮發物。涂層耐酸堿,不與淬火介質發生反應。能有效保護石墨坩堝在高溫下不發生化學反應,防止石墨坩堝在高溫下氧化率超過95%。


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