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淺談高溫抗氧化柔性石墨的製備

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淺談高溫抗氧化柔性石墨的製備

發布日期:2020-10-31 作者: 點擊:

對於石墨材料在高溫下容易氧化的問題,目前國內外學者主要采用溶液浸漬法、基體改性法和表麵塗層法來進行防氧化處理。

液浸方法是用合適的浸漬劑配製溶液對石墨製品進行浸漬,然後進行熱處理,將滲入石墨材料內部的浸漬劑轉變為高溫抗氧化物質,填滿石墨材料內部的孔隙並覆蓋石墨表麵,從而隔離氧化性氣體,阻止氣體從孔隙進入石墨材料內部,延緩石墨材料的高溫氧化反應,提高石墨材料的高溫抗氧化性能。本發明是一種內部改進方法,通過在石墨基體中加入抗氧化劑來提高材料的抗氧化性。在氧化環境下,高溫抗氧化層能顯著提高石墨材料的使用溫度。其基本功能是將基質材料與氧化環境隔絕。

相對來說,浸漬法操作簡便,成本低,不易脫落,不會產生微裂紋,並且能基本保持石墨材料的性能,因此被廣泛使用。常見的浸漬劑有硼酸、磷酸、鋁酸及其鹽等,有機矽、合成樹脂、聚四氟乙烯等有機浸漬劑,無機浸漬劑對於保證產品在較高溫度下使用效果更好。作為浸漬劑或複合插層劑的磷酸,不僅能降低高溫氧化性能,而且由於高溫結合作用,能提高製品的強度,同時還能增加膨脹體積。作為浸漬劑或複合插層劑的硼酸化合物,在提高產品抗拉性能的同時,也能使其抗氧化性能大大提高。

膨脹石墨.jpg

彈性石墨密封材料抗氧化研究相對較少。以四硼酸鈉、磷酸和磷酸二氫鉀為主要原料,由朱宗亮等配製成柔性石墨抗氧化浸漬劑,采用整體浸漬與表麵浸漬相結合的方法製備高溫抗氧化柔性石墨密封材料。

結果表明,所製備的抗氧化彈性石墨密封材料具有良好的高溫抗氧化能力,其抗氧化能力和力學性能與浸漬濃度和浸漬時間有關。結果表明,采用浸漬法製備的抗氧化柔性石墨的密度較小,機械強度較高,適宜的浸漬劑濃度為30~40,浸漬時間為3h左右;采用浸漬法製備的抗氧化柔性石墨壓縮回彈性能較純柔性石墨有所下降,但其密封性能優於傳統的柔性石墨密封材料,所製抗氧化柔性石墨的密封性能達到國內外先進水平。


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