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石墨坩埚抗氧化涂层的研究与分析

发布日期:2021-03-17 作者: 点击:

石墨坩埚由于其耐高温、热膨胀系数小,具有一定的抗热震应变能力、较强的耐酸碱溶液腐蚀性、优异的耐化学腐蚀稳定性。因此,广泛应用于冶金、铸造、机械、化工等行业的合金工具钢冶炼和有色金属及其合金冶炼,具有良好的技术经济效益。

石墨坩埚

石墨坩埚主要由石墨制成,石墨是一种同质碳体。每个碳原子的外围与另外三个碳原子(呈蜂窝状六边形排列)相连,共价键形成共价分子。石墨坩埚多为碳坩埚,一部分为空气坩埚,石墨坩埚在高温下易氧化、松弛、脱落。永旭石墨抗氧化涂料研究人员长期研究发现,石墨材料在500℃左右开始氧化,氧化速率随石墨坩埚温度的升高呈几何级数增加。

石墨材料的高温合成材料包括石墨电极、石墨模具和石墨坩埚。石墨在高温下易发生氧化燃烧反应,导致材料表面气孔率增加,碳层结构疏松,影响材料的使用寿命。以钢包常规烘烤为例,炭素(石墨)耐火材料烘烤后表面会产生15mm以上的脱碳疏松层,充钢后脱碳层会迅速被侵蚀。此时,石墨坩埚大多采用耐高温密封涂层,耐高温,耐1800℃,可长期露天烧烤。涂层材料采用纳米片状结构,致密性好,有效防止高温下氧气扩散,硬度可达7-8h,硬度高于金属。在石墨坩埚上涂敷耐高温密封涂层,形成致密的涂层,具有较强的防锈、耐腐蚀、耐高温氧化、抗变色、耐磨等特点。在窑炉、石墨、金属等表面涂上耐高温密封涂层,防止高温氧化率达80%以上,石墨坩埚材料的节能利用率可达95%以上。

在高温感应加热的石墨坩埚中,高温氧化环境中使用的石墨电极会因高温电弧而部分升华和氧化,造成石墨坩埚的不断消耗,甚至断裂和损坏。石墨坩埚的损耗率可达40-60%。主要用于石墨电极、石墨坩埚及石墨零件在高温环境下的氧化防护,延缓氧化速度,提高材料强度,提高使用寿命。石墨电极断裂、断裂、脱落的概率较低。

石墨坩埚浸渍有抗氧化涂层后,石墨过渡涂层的液体能渗入石墨坩埚的孔隙,排出石墨坩埚中的残余空气,在石墨坩埚的孔隙和石墨坩埚表面形成抗氧化保护膜。正是这层保护膜能有效地隔离空气与石墨坩埚的直接接触,产生氧化反应。浸渍有抗氧化涂层的石墨坩埚在高温下不会开裂或脱落,可有效延缓石墨坩埚的氧化,延长石墨坩埚的使用寿命。

石墨坩埚防氧化涂料,水性无机环保涂料,高温和常温下无挥发物。涂层耐酸碱,不与淬火介质发生反应。能有效保护石墨坩埚在高温下不发生化学反应,防止石墨坩埚在高温下氧化率超过95%。


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