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魯星碳素石墨轉(zhuǎn)子耐氧化處理

溶液浸漬法

溶液浸漬法是提高石墨材料高溫耐氧化性能的一個(gè)有效途徑，該方法是采用適當(dāng)?shù)慕n劑配制溶液對(duì)石墨制品進(jìn)行浸漬，然后經(jīng)過熱處理，使?jié)B入到石墨材料內(nèi)部的浸漬劑轉(zhuǎn)變成高溫耐氧化物質(zhì)，填充石墨材料內(nèi)部孔隙并覆蓋石墨表面，從而隔絕氧化性氣體并阻擋氣體從孔隙進(jìn)入到石墨材料內(nèi)部，延緩氧化反應(yīng)的發(fā)生，提高石墨材料的高溫耐氧化性能 。

魯星碳素石墨轉(zhuǎn)子帶你了解涂層技術(shù)

粘結(jié)層：通常情況下，石墨基體材料和涂層材料之間由于熱膨脹系數(shù)的不匹配導(dǎo)致涂層內(nèi)部出現(xiàn)裂紋，導(dǎo)致涂層破壞，降低石墨材料的性。

為解決這一問題，通常在涂層之間及涂層與石墨基體之間添加一層粘結(jié)層，常用的粘結(jié)層材料主要是SiC 和 Si3N4。選擇粘結(jié)層時(shí)要綜合考慮涂層材料和石墨材料的熱膨脹系數(shù)及物理化學(xué)性能

由于石墨材料的熱膨脹系數(shù)較低，目前使用的涂層材料，無論是硅質(zhì)陶瓷涂層，還是其他的氧化物陶瓷，其熱膨脹系數(shù)都不能很好地和石墨基體材料匹配；因此，要解決石墨材料的髙溫問題應(yīng)首先解決涂層材料與石墨材料的熱膨脹系數(shù)的不匹配性，增強(qiáng)其化學(xué)相容性，同時(shí)應(yīng)簡(jiǎn)化涂層的制備工藝，發(fā)展新技術(shù)，開發(fā)出更優(yōu)異的涂層材料 。

魯星石墨轉(zhuǎn)子帶你了解涂層處理技術(shù)

一個(gè)完整的涂層體系應(yīng)包括以下三層：

氧阻擋層：氧阻擋層能阻止氧氣向石墨基體材料內(nèi)部滲入，是涂層質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。

目前常用的阻擋層材料主要是 SiC 和 Si3N4，主要是由于它們?cè)谏虦叵戮哂休^低的膨脹系數(shù)和良好的能力，被認(rèn)為是良的氧阻擋層材料 。

密封層：為防止氧氣通過外部涂層中的裂紋接觸石墨基體材料，通常都在外涂層的內(nèi)部加一層玻璃態(tài)的密封層，當(dāng)氧氣通過裂紋接觸密封層時(shí)，密封層迅速氧化，同時(shí)發(fā)生體積膨脹，能夠填充整個(gè)裂紋 。

目前使用的密封層體系是 SiC/SiO2 化涂層，玻璃態(tài)的 SiO2 能愈合涂層中的裂紋，SiC 與石墨基體材料具有很好的物理化學(xué)相容性，SiC/SiO2涂層理想的使用溫度是 1 650℃以下，在更高的溫度下通常采用硅金屬高溫玻璃 。

常 用 的 添 加 劑 主 要 包 括 Al、B、Si、Ti、Zr、Mo、Hf、Cr 的氧化物、碳化物、氮化物以及硼化物等，這些添加劑具有高熔點(diǎn)、低揮發(fā)性、高硬度等化點(diǎn)。