石墨是一种具有层状结构的碳材料,其化学性质相对稳定,但在高温下,石墨会与氧气发生反应,形成二氧化碳和水,导致石墨的氧化。因此,石墨的抗氧化性是指其在高温下抵抗氧气侵蚀的能力。
为了提高石墨的抗氧化性,人们通常采用以下几种方法:
1. 在石墨表面涂覆一层抗氧化涂层,如硅酸盐、铝硅酸盐等。这些涂层可以隔绝氧气与石墨的直接接触,从而保护石墨不被氧化。
2. 将石墨与其他抗氧化材料复合,如将石墨与氧化铝、氧化锆等材料混合,制成复合材料。这些复合材料在高温下可以形成一层致密的氧化膜,保护石墨不被氧化。
3. 在石墨中掺杂一些抗氧化元素,如硅、铝等。这些元素在高温下可以与氧气反应,形成稳定的氧化物,从而提高石墨的抗氧化性。
4. 通过控制石墨的制备工艺,如采用高温高压合成法,可以提高石墨的密度和结晶度,从而提高其抗氧化性。
石墨的抗氧化性是一个重要的性能指标,对于其在高温环境下的应用具有重要意义。通过采用适当的抗氧化措施,可以提高石墨的抗氧化性能,延长其使用寿命。你知道吗?在咱们这个高科技飞速发展的时代,有一种材料可是隐藏在钢铁巨兽和电子设备背后的默默英雄——那就是石墨。今天,就让我带你一探究竟,揭开石墨抗氧化的神秘面纱!
石墨,这个名字听起来是不是有点陌生?但说起它的作用,那可真是无人不知,无人不晓。它是一种碳的同素异形体,具有良好的导电、导热性,机械强度高,高温下抗氧化腐蚀性能好。在电冶炼工业中,石墨电极可是扮演着至关重要的角色,是炼钢的关键辅料。
近年来,随着钢铁、电解铝、工业硅等产业的快速发展,石墨电极的产量也在不断增加。据中商产业研究院发布的《2024-2029中国石墨电极市场现状及未来发展趋势》显示,2023年中国石墨电极产量达到了惊人的87.3万吨,同比增长了14.29%。而随着国内政策对电弧炉短流程炼钢取代转炉炼钢的支持和引导,预计2024年石墨电极产量将达到100.2万吨,未来市场前景十分广阔。
石墨电极的应用领域广泛,主要集中在电炉炼钢、粗钢精炼、黄磷生产、工业硅生产以及其他工业领域。其中,电弧炉炼钢占比达到了51.2%,是石墨电极需求的主要来源。而粗钢精炼、黄磷、工业硅的占比分别为29.4%、4.8%、4.1%。可以说,石墨电极在工业发展中起到了不可或缺的作用。
那么,石墨是如何实现抗氧化的呢?这就不得不提到石墨的“护身符”——石墨抗氧化剂。其中,ZS-1052石墨抗氧化剂就是一款专门为石墨制品设计的高温抗氧化系列产品。它采用志盛威华特有涂料合成技术,在高温高压下酸化螯合,以纳米陶瓷颗粒为骨料,呈微黄色液体。这种抗氧化剂具有以下优点:
1. 提高耐热性和耐腐蚀性:ZS-1052石墨抗氧化剂能够有效地提高石墨制品的耐热性和耐腐蚀性,使其在高温环境下不易被氧化和腐蚀。
2. 使用简单:只需将其涂覆在石墨制品的表面即可,无需进行复杂的处理。
3. 适用范围广泛:可以应用于各种类型的石墨制品,包括石墨电极、石墨模具、石墨轴承等。
石墨坩埚,作为高温下的“守护者”,在冶金、铸造、机械、化工等工业部门发挥着重要作用。石墨坩埚在高温下容易出现氧化、舒化、脱落等现象。为了解决这个问题,研究人员发现,随着石墨坩埚温度的升高,氧化率呈现几何式增长。因此,采用耐高温封闭涂料成为了一种有效的解决方案。
这种涂料主要采用纳米鱼鳞片状结构,致密性好,可以有效防止氧在高温下扩散。涂刷在石墨坩埚上形成致密涂层,具有极强的防锈防腐蚀、耐高温抗氧化、防变色作用,耐磨等特性。
除了ZS-1052石墨抗氧化剂和耐高温封闭涂料,还有一款名为ZS-1021石墨抗氧化涂料的神器。这款涂料采用自交联成膜溶液,含有极性基团,如多聚酸基,耐温高;羧基(-COOH-)内交联调整好;氨基(-NH3)成膜网状交联致使涂层致密。这些官能团发挥协同效应,使ZS-1021石墨抗氧化涂料溶液耐高温,耐温可以达到2600,粘结强度高,附着力好。
这款涂料的特点如下:
1. 耐温高:含有羧基、氨基等极性基团的自交联成膜物质,加入双层连续立方体结构Er-YLa稀土作为填料。
2. 多官能团交联涂层致密硬度高:常温固化可达到6H,高温后7H以上,高温下耐磨和抗冲击性能好。
3. 涂层渗透性强:可以很好地排除石墨和多孔材料内部的空气,也能很好地阻挡外界腐蚀性介质的进入,防止材料氧化,抗熔渣侵蚀,气体腐蚀。
4. 防脱碳扩散率在96%以上:耐高温酸碱腐蚀、高温下自愈修复、耐热震、抗熔渣侵蚀。
5. 材料中高分子物质能渗入到石墨/碳材微孔内:追随性强,致密性高,防水性好,与基材附着性好。