解决石墨坩埚高温氧化的佳方法介绍

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石墨优良的导电性、耐高温、耐介质性能制成的石墨设备,已在化工、机械、冶炼等领域广泛应用。如电弧炉炼钢、炼有色金属、炼硅、电石生产等等。但是石墨材料在较高的温度下易氧化,其氧化程度因石墨生产中焦炭原料与制备方法而异,24小时重量损失1％时的低温度为520～560℃,继续升温下的氧化程度与石墨材料表面状况(如粒径、微孔大小、孔隙率、致密程度等)及潜在能量——活化能有关。志盛威华高温防氧化涂料人员指出，温度1200℃以上时,石墨的氧化则与氧对石墨表面的碰撞频率有关。此时氧化速度受氧的扩散而迅速加快，石墨设备的性能大大折扣。石墨电极、石墨模具和石墨坩埚三种，这三种材料中的石墨在高温下，石墨很容易发生氧化燃烧反应，造成材料表面胶碳层气孔率增加和结构疏松，影响使用寿命。
根据多年的研究开发，大量现场考察，北京志盛威华化工有限公司涂料研发人员，研发的石墨电极抗氧化涂料，ZS-1021耐高温封闭涂料主要是由耐高温、抗氧化、抗腐蚀性的氧化物、碳化物组成,耐高温抗氧化是涂料的重要组成和技太的核心，涂料的粘合剂，采用志盛威华特制高温溶液，常温下能固化,在高温下能聚合成网状结构的耐高温粘结剂组成,只要材料是由能促进烧结作用的惰性氧化物，选用的氧化物在高温下能形成玻璃,增强涂层气密性。ZS-1021高温封闭涂料一方面能在室温下固化稳定,与石墨设备结合能力强，并具有石墨相溶性，另一方面在高温下能与结合剂相互渗透,形成舟一定强度的整体结构,以隔绝氧气及其腐蚀气体的侵蚀，并且还能与基体石墨有一定渗透,以增强与基体的附着力和抗热震性。北京志盛威华公司的ZS-1021涂料，耐温到1700℃，直接涂刷在各种石墨产品上，防止石墨设备在高温下氧化，石墨抗氧化涂料施工方便，耐磨硬度高，耐火耐高温，可以大大延长石墨使用寿命。志盛威华石墨电极防氧化涂料采用纳米陶瓷鱼鳞片状结构，在高温下程融融烧结网络玻璃相状态，致密性好，在材料表面氧化脱碳层，防止气体和材料接触，硬度可以达到7-8H，有很好的抗冲击性。ZS-1021志盛耐高温封闭涂料涂层本身耐酸耐碱，高温、常温下无任何挥发物质产生，无机水性环保，不和淬火介质发生任何反应，可以有效保护材料高温下发生化学反应，可以有效防止材料材料高温氧化率达到95%以上。
石墨坩埚抗氧化涂料基本作用是把石墨坩埚材料和氧化性腐蚀环境隔开。主要特点：1、大大减少氧的扩散系数；2、热胀冷缩有很好的自愈能力，能封闭从氧化性阈值（约400℃）到大使用温度内产生的裂纹，抗熔渣的侵蚀和渗透，以及减少钢中夹杂，对钢水有纯净作用；3、涂层与基体之间能建立良好的结合性、热震动性、热疲劳性和热匹配性。ZS-1021石墨抗氧化涂料溶液耐温高，粘结强度高，附近着力好。填料材料选用了双层连续立方体结构Er-Y-Ls稀土，耐温高，抗氧化扩散率95%以上，抗氧化性能好，耐酸碱，很好的自愈修复能力，抗熔渣和高温杂物侵蚀及渗透侵蚀等优点。有效增加现代有色冶金业中石墨坩埚的抗氧化能力，增加使用寿命；同时让石墨电极侧面氧化率降低，增加电弧燃烧稳定性，节约电耗，使石墨电极生命延长，防止因氧化带来的安全隐患。志盛威华多年以来对石墨、表面多孔材料在高温环境中抗氧化实际工况中，积累丰富队石墨、表面多孔材料防氧化经验，借鉴以前高温抗氧化涂料在石墨和表面多孔材料中防氧化的不足，推出的一种针对石墨或是表面多孔材料防止氧化的高温涂料。