石墨坩堝抗氧化涂層技術(shù)

石墨坩堝浸涂抗氧化涂層后，其高溫ZS-1011石墨過渡涂層液能滲透到石墨坩堝的孔隙中，排空石墨坩堝中的殘余空氣，在石墨坩堝的孔隙和表面形成一層抗氧化保護(hù)膜。正是這種保護(hù)膜能有效防止空氣與石墨坩堝直接接觸引起氧化反應(yīng)，浸漬這種抗氧化涂層的石墨坩堝在高溫下不會(huì)開裂或脫落，從而有效延緩石墨坩堝的氧化，延長石墨坩堝的使用壽命。


石墨抗氧化涂料，水性無機(jī)環(huán)保涂料，在高溫和常溫下不含任何揮發(fā)性物質(zhì)。如永旭石墨生產(chǎn)坩堝——耐高溫密封涂層本身耐酸耐堿，不與淬火介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，能有效保護(hù)石墨坩堝在高溫下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有效防止石墨坩堝在高溫下氧化率達(dá)到95%以上。

石墨坩堝因其耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、有一定的抗熱震抗應(yīng)變能力、對酸堿溶液有很強(qiáng)的耐腐蝕性、耐化學(xué)腐蝕穩(wěn)定性優(yōu)良，廣泛應(yīng)用于冶金、鑄造、機(jī)械、化工等工業(yè)部門冶煉合金工具鋼和有色金屬及其合金，具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

耐高溫封閉漆涂覆在石墨坩堝上，形成致密的涂層，具有極強(qiáng)的防銹性和耐腐蝕性、耐高溫性、抗氧化性、抗變色性、耐磨性等特點(diǎn)。比如永旭石墨生產(chǎn)的石墨坩堝，就是在窯爐、石墨、金屬等上面鍍膜。，使高溫氧化率達(dá)到80%以上，石墨坩堝材料節(jié)能利用率達(dá)到95%以上。


但在超高溫感應(yīng)加熱的石墨坩堝中，高溫氧化環(huán)境中使用的石墨電極會(huì)因高溫電弧而發(fā)生部分升華氧化，造成石墨坩堝的不斷消耗，甚至斷裂損壞。石墨坩堝的損失率將達(dá)到40-60%。全新的耐高溫密封涂層主要用于保護(hù)石墨電極、石墨坩堝和石墨制品在高溫環(huán)境下不被氧化，延緩氧化速度，增加材料強(qiáng)度，延長使用壽命。有效降低了石墨電極斷裂、破損和脫落的幾率。


石墨坩堝主要由石墨制成，即碳的同素異形體。每個(gè)碳原子的外圍與另外三個(gè)碳原子(排列成蜂窩狀的多個(gè)六邊形)相連，它們共價(jià)鍵合形成共價(jià)分子。石墨坩堝大部分是碳，還有一部分是空氣，這樣石墨坩堝在高溫下容易氧化、松弛、脫落。一位新型抗氧化涂層的研究人員長期研究發(fā)現(xiàn)，石墨材料在500℃左右開始氧化。隨著石墨坩堝溫度的升高，氧化速率呈幾何級數(shù)增加，氧化加劇。


石墨材料的高溫合成材料有三種，包括石墨電極、石墨模具和石墨坩堝。在高溫下，這三種材料中的石墨容易發(fā)生氧化和燃燒反應(yīng)，導(dǎo)致材料表面的膠體碳層孔隙率增加，結(jié)構(gòu)疏松，影響使用壽命。以鋼包常規(guī)烘烤為例。含碳(石墨)耐火材料烘烤后，通常在其表面產(chǎn)生15mm以上的脫碳疏松層，脫碳層在澆鋼后很快被侵蝕。此時(shí)，大多數(shù)石墨坩堝采用耐高溫密封涂層。這種涂料耐高溫，特殊高溫溶液可達(dá)1800℃，可長時(shí)間耐明火燒烤。涂層材料采用納米級片狀結(jié)構(gòu)，致密性好，在高溫下能有效阻止氧氣擴(kuò)散。其硬度可達(dá)7-8H，硬度高于金屬。