由乙烯焦油调制石墨电极用浸渍剂沥青

以乙烯焦油为原料,采用空气氧化法调制石墨电极用浸渍剂沥青。考察了氧化温度、氧化时间和空气流速对所制浸渍剂沥青物化性质的影响,并与煤系浸渍剂沥青进行比较。实验还采用激光解析质谱、傅里叶变换红外光谱、核磁共振、元素分析和旋转流变仪等表征手段对浸渍剂沥青的理化性质进行分析。结果表明,在乙烯焦油改性过程中,影响浸渍剂沥青物化性质的主要因素依次为:氧化温度>空气流速>氧化时间,较高的氧化温度有利于提高所制浸渍剂沥青的结焦值;较短的氧化时间和较低的空气流速能降低所制浸渍剂沥青的软化点,其相对较低的软化点有助于浸渍过程中的流动性。在氧化温度、氧化时间和空气流速分别为310℃、4 h和0.2 L/min的最佳制备条件下,所制浸渍剂沥青软化点、结焦值分别为93.44℃、46.73%(以质量分数表示),喹啉不溶物(QI)质量分数低于0.1%,并且S、N和O等杂原子的含量很低,具有更好的流动性,有望达到良好的浸渍效果。

浸渍对石墨接地材料理化、电气性能的影响研究

浸渍液是以磷酸、磷酸盐、硼酸盐为主要试剂,为改善输配电接地工程用柔性石墨接地材料抗高温氧化性能差、温度耐受性低等问题配制而成,通过高温灼烧和工频大电流短路的方法测量柔性石墨接地材料的氧化失重率、机械性能、电气性能。结果表明:浸渍处理后的柔性石墨接地材料,高温灼烧时长为1h,灼烧温度在700℃以下时,柔性石墨接地材料的氧化失重率降低90%,断裂负荷变化率、交直流电阻绝对变化率也均未超过DL/T 2095—2020要求的10%变化率限制,浸渍液在柔性石墨接地材料表面形成了抗氧化涂层,阻止了柔性石墨接地材料在高温下的氧化,使得其抗高温氧化性能显著提高。

炭素材料高温氧化防护研究

采用浸渍硼化物进行了防护炭素材料的高温氧化实验。通过氧化失重测试、浸渍物形态及分布测试，分析研究了浸渍后炭素材料性能变化及防氧化效果，并对以Ｂ２ Ｏ３ 为主要成分的硼化物浸渍液防氧化机理进行了探讨。研究结果表明： 在常压下炭素材料浸渍硼化物后可使其氧化起始温度提高到１ １７３ Ｋ ， 材料抗折强度提高了５６ ％ ， 电阻率降低了５ ．５ ％ ；用此方法处理炼钢用石墨电极可使其消耗降低１２ ％ 左右。

硼化物抑制石墨电极氧化研究

采用硼化物溶液浸渍石墨电极，测试不同浸渍量的试样在模拟炉中氧化失重率、物理性能及表面形态．结果表明：硼化物在高温状态下能在石墨电极表面形成连续防氧化保护膜填塞表面孔隙，延缓或抑制石墨电极氧化．

浸渍法提高石墨材料抗氧化性能的研究

用磷酸复合盐浸渍法对石墨材料进行浸渍,研究其抗氧化性。讨论了当浸渍剂中添加不同比例的硼酸盐、碳化硅、二氧化钛等成分后,对提高浸渍效果和增强抗氧化性的影响。结果显示,在磷酸和氢氧化铝的摩尔比为25:1,硼酸盐含量为4%,碳化硅(或二氧化钛)含量为2%的条件下,在石墨表面形成白色的偏铝酸盐硬壳具有良好的抗氧化作用。而不加入硼酸盐的浸渍剂,抗氧化效果明显降低。结果表明,石墨材料经过复合磷酸盐溶液的浸渍和热处理,可在表面形成抗氧化层,增强石墨材料的抗氧化性,延长使用寿命。

石墨化处理对高压浸渍碳化碳/碳复合材料抗氧化性能的影响

用超高压液相浸渍和碳化,经石墨化处理制备了毡基碳/碳复合材料.采用等温氧化实验,系统研究了所得试样在不同温度(773～1 173 K)条件下的氧化动力学行为;用X射线衍射和扫描电子显微镜检验观察了石墨化处理前后毡基碳/碳复合材料的氧化形貌和微观结构.结果表明:石墨化处理可明显的提高毡基碳/碳复合材料的抗氧化性能;毡基碳/碳复合材料的基体在氧化反应中优先氧化,氧化反应速率随温度的升高而增大;在高于或低于临界温度973 K时,毡基碳/碳复合材料的氧化反应分别受2种不同的机制控制,其反应活化能E,在石墨化前分别为7.91×104 J/mol和2.80×104 J/mol,石墨化后分别为1.08×105J/mol和4.42×104J/mol.

磷酸盐溶液浸渍天然石墨电极的抗氧化性能的研究

配制3种不同的磷酸盐对天然石墨电极进行常温常压浸渍处理。3种磷酸盐溶液浸渍后的试样在5个不同温度点下经过1 h灼烧后,测定各样品的氧化失重率,由此确定抗氧化性能最好的一种磷酸盐浸渍剂。并且通过改变磷酸盐的量来探究浸渍剂浓度的变化对试样抗氧化性能的影响。利用SEM观察浸渍试样和未浸渍试样的表面形貌,通过热分析测试观察各样品抗氧化性差异,结果表明:经2#浸渍剂(H3PO4+Na2HPO4.12H2O)处理的试样的开始失重温度比未浸渍试样提高了50℃,并且在900℃的热重失重率比未浸渍试样降低了37%左右。

石墨电极高温抗氧化技术研究现状

概述石墨电极抗氧化技术的研究现状,重点介绍选择抗氧化涂层体系的要求及涂层制备方法,包括包埋浸渗法、化学气相沉积法、等离子喷涂法及溶胶—凝胶法。展望了石墨电极材料高温抗氧化涂层研究的方向。

耐高温氧化石墨材料抗氧化性能的研究

采用了改善炭石墨材料基体抗氧化性能和用磷酸无机高分子复合盐处理的内外结合的方法制备了一种耐高温氧化石墨。这种炭石墨材料的特点是保持着炭石墨基体材料的特性如自润滑性、耐磨性、硬度、强度等,适用于高温富氧条件下长时间工作的动密封材料。本文论述了耐高温氧化石墨的研制情况,并列出了在650℃以上不同温度下富氧条件下的氧化失重结果。分析结果表明这种耐高温氧化石墨材料在650℃下富氧条件中氧化失重达5%的时间为100小时。

抗氧化浸渍石墨材料的研制及其性能考察

采用真空溶液浸渍法研制出具有抗氧化性能的浸渍石墨材料，并对浸渍工艺条件进行了优化。同空白试样相比，浸渍材料的机械强度明显增加，气孔率大大降低，体积密度增大，电阻率有所下降，在相同氧化条件下的抗氧化性能有显著提高。

正交设计在溶液浸渍法研制抗氧化石墨材料中的应用

介绍了正交设计在溶液浸渍法研制抗氧化石墨材料中的应用。通过正交设计进行实验，获得浸渍配方、浸渍工艺及热处理工艺的最优方案。实验结果和经正交设计处理的数据相符合。

抗氧化炭石墨材料的研究及高温氧化行为

采用了改善炭石墨材料基体抗氧化性能和用磷酸无机高分子复合盐处理后的内外结合的方法制备了一种抗氧化炭石墨材料。这种材料的特点是保持着炭石墨材料基体的特性如自润滑性，耐磨性、硬度、强度等，适用于高温富氧条件下长时间工作的动密封材料。参照ASTM─1179—91测试了650℃下空气中100小时的氧化失重。其氧化行为的分析结果表明，这种抗氧化石墨材料在650℃下空气中氧化失重达5％的时间为65小时，此时的氧化速率为4．4mg／g·hr。氧化60小时以后，氧化失重速率随时间的延长而迅速增加，出现了一个转折点。

浸铝硅石墨复合材料氧化及滑动磨损性能

为研究浸铝硅石墨材料在高温下动态密封性能,采用环块式磨损试验机考察浸铝硅石墨材料在高温下的抗氧化性能及室温下的干滑动磨损性能,通过光学及电子显微镜、X射线衍射表征浸铝硅石墨氧化表面及磨损表面形貌及组成,探讨浸铝硅石墨的氧化及磨损机制。结果表明,与石墨材料相比,浸铝硅石墨在300-500℃范围内具有较好的抗氧化能力;由于铝的浸渗,提高了基体材料的强度及承载能力,而其中的石墨在磨损过程中可在磨损表面形成一层摩擦层,因而显著提高了材料的抗磨性能。

浸锑石墨氧化及滑动磨损性能研究

浸锑石墨复合材料在动密封领域具有较好的应用前景。针对已有研究主要致力于其制备工艺及优化,而对于浸锑石墨的氧化及磨损性能的研究较少的现状,主要研究了浸锑石墨在300℃和500℃时的空气氧化及室温条件下的滑动磨损性能。通过SEM及XRD表征了浸锑石墨氧化及磨损表面形貌与组成。结果表明,300℃时,随着氧化时间的增加,浸锑石墨的氧化质量变化很小;500℃时,随着氧化时间的增加,浸锑石墨的氧化质量变化很大,表面氧化严重。载荷相同时,随着磨损时间的延长,浸锑石墨的磨损质量损失增加。滑动时间相同时,随着载荷的增大,浸锑石墨磨损质量的损失反而减少。实验条件下,浸锑石墨300℃条件下的抗氧化性较好,重载条件下的磨损量损失较少。

浸渍法提高柔性石墨抗氧化性能的研究

针对柔性石墨抗氧化性能差的问题,以磷酸、磷酸盐、硼酸盐为主要试剂配制浸渍液,通过正交试验方法确定了浸渍的最佳工艺条件。采用TG-DSC分析了浸渍液的化学组成、结构及氧化失重。结果表明,浸渍的最佳工艺条件为:蒸馏水40 m L,四硼酸钠12 g,磷酸二氢钾12 g,磷酸10 m L,浸渍时间3 h;经过浸渍处理后的柔性石墨在700℃条件下氧化1 h的失重率比未处理的空白样降低90%;TG-DSC分析表明浸渍液在柔性石墨表面形成了一层抗氧化涂层,提高了柔性石墨的抗氧化性。

石墨表面Si-SiC-ZrB_2抗氧化复合涂层的制备及性能表征

为了防止石墨材料在高温下氧化,采用尺寸为10mm×10mm×5mm的高强石墨为基体,以d_(50)为0.5、10μm的SiC,d50为3μm的ZrB_2,粒度为5~10mm的硅块为涂层主要原料,通过反应浸渗法,在真空状态下于1650℃保温30min进行气相渗硅,在石墨表面制备了Si-SiC-ZrB_2复合抗氧化涂层;利用XRD、SEM研究了涂层的相组成与微观形貌。结果表明:反应浸渗后涂层的主晶相为Si、SiC和ZrB_2,涂层与基体之间具有过渡结构。抗氧化试验表明:由反应浸渗法制备的Si-SiC-ZrB_2复合涂层结构致密,无裂纹,具有良好的抗氧化性能;在1500℃空气条件下循环氧化3次(48h)后,未发现石墨基体被氧化的痕迹,试样质量仅增加0.84%;氧化试验后的涂层由两部分组成,即含有ZrO_2、ZrSiO_4的氧化层以及致密的Si-SiC-ZrB_2涂层。

浸渍石墨材料高温抗氧化应用研究

试验采用一种含有Si和C的有机高分子材料作为浸渍材料,用于人造石墨的浸渍,可有效降低气孔率,提高抗氧化性能。

抗氧化浸渍炭-石墨材料的研究及性能分析

采用抗氧化的基体并用磷酸无机高分子复合盐处理的方法制备了一种抗氧化炭 -石墨。参照ASTM -1179 -91测试了在空气中650℃下 ,恒温100h的氧化质量损失。其氧化行为的分析结果表明 ,这种抗氧化石墨材料在650℃下空气中氧化质量损失达5 %的时间为65h ,此时的氧化速率为4.4mg/g·h。氧化60h以后 ,氧化质量损失速率随时间的延长而迅速增加。

磷酸盐溶液浸渍法涂层对石墨材料抗氧化性能的影响

在提高石墨材料高温抗氧化性能的各种方法中,溶液浸渍法的工艺操作简单,成本相对低廉,保护效果较好,因此选择了磷酸盐溶液作为浸渍液,并按照试样清洗、干燥、加热浸渍、热处理等流程,让石墨材料表面形成抗氧化涂层,同时进行了高温抗氧化实验。实验中探究了浸渍时间、表面活性剂添加量、热处理、热处理终温4个变量对抗氧化性能的影响。结果表明,除了热处理终温这一因素外,其他3个因素对石墨材料的抗氧化性能均有明显影响。其中,浸渍时间为30 min、表面活性剂添加量为8 m L、有热处理的情况下,石墨材料形成的涂层最佳,抗氧化性能最好。

熔盐电解Nd用石墨阳极失效及浸渍硼酸盐防护

稀土氧化物熔盐电解过程中石墨阳极过早失效并引发碳杂质污染产品是困扰生产的现实紧迫问题。对稀土熔盐电解过程中石墨阳极的消耗情况进行现场调研以分析其失效机制并试验研究了浸渍硼酸盐的防护特性。结果表明,多孔结构的石墨与活性氧发生高温氧化及其与浸渗的氟盐发生化学侵蚀从而导致过早失效;其中高温氧化占据主导机制,高的温度促进氧化,熔盐"翻滚流动"造成冲刷及其附带的充足供氧协同使得熔盐液面处破损最严重;化学侵蚀作用影响不及氧化损伤,却能与氧化相互促进;两种损伤机制均存在孔洞内活性反应,引发石墨颗粒剥落,导致熔盐和稀土金属污染。硼酸盐浸渍可填充石墨孔隙和覆盖阳极表面,归因于在高温下形成的玻璃态B_2O_3附着性好,可起到隔绝氧化和熔盐化学侵蚀的作用而使石墨在1 h内得到保护;但随着时间延长,保护作用丧失,这与覆盖在石墨表面和孔隙中的硼酸盐浸渍物在高温下挥发和自身发生反应有关。