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《石墨坩堝抗氧化研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、河北理工學(xué)院碩士學(xué)位論文摘要石墨由于其化學(xué)穩(wěn)定性好、高熱導(dǎo)率以及低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)良性質(zhì)而越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于耐火制品中。石墨坩堝是碳復(fù)合耐火材料的典型實(shí)例,是現(xiàn)代有色冶金業(yè)不可缺少的工具之一。隨有色金屬冶煉技術(shù)的發(fā)展,其使用條件日益苛刻,石墨的氧化成為石墨坩堝提高其使用壽命的迫切需要解決的問(wèn)題。本課題分別對(duì)石墨坩堝試樣進(jìn)行了自愈合、浸漬、涂層等抗氧化方法的試驗(yàn)研究。對(duì)試驗(yàn)確定的石墨坩堝試樣進(jìn)行了自愈合法的抗氧化試驗(yàn)研究,主要考察了Al、Si及SiC抗氧化劑對(duì)石墨坩堝試樣抗氧化的影響。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):Al、Si、SiC的少量添加對(duì)試樣抗氧化性能沒(méi)有明顯的改善,其使試樣具有較好抗氧化性能的添加量分
2、別為:25%、20%、20%,因AI、Si、SiC材料費(fèi)用高,所以其作為自愈合法的抗氧化劑,工業(yè)應(yīng)用的實(shí)際意義不大。對(duì)石墨坩堝基體試樣進(jìn)行了浸漬法試驗(yàn)研究,探索了浸漬劑組成及浸漬工藝對(duì)石墨坩堝抗氧化性能的影響,試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):應(yīng)用Al/P比值為1/2的酸式磷酸鋁,控制浸漬過(guò)程溫度為90℃,石墨坩堝基體試樣在1000℃以下可獲得較理想的浸漬抗氧化效果。在石墨坩堝的涂層法抗氧化研究中,分析了不同結(jié)合劑、不同組成的單層、復(fù)合涂層對(duì)坩堝基體試樣抗氧化性能的影響。試驗(yàn)研究的最終結(jié)果表明:采用酚醛樹(shù)脂和磷酸二氫鋁的復(fù)合結(jié)合劑,能夠使涂層與基體結(jié)合性能良好;內(nèi)層涂覆含硅涂層、外層涂覆含硼涂層的試樣具有較好
3、的抗氧化性能。本課題還試驗(yàn)研究了三種抗氧化法組合應(yīng)用對(duì)石墨坩堝試樣抗氧化性能的影響及可行性。通過(guò)對(duì)各方法的優(yōu)化組合,最終試驗(yàn)確定了抗氧化性能良好的石墨坩堝組成及制備工藝,石墨坩堝的組合法抗氧化試驗(yàn)結(jié)果表明:坩堝基體試樣內(nèi)添加少量的抗氧化劑,經(jīng)浸漬磷酸二氫鋁、涂覆內(nèi)硅外硼涂層處理后,試樣自室溫加熱至1300"C,保溫1小時(shí)后的高溫抗氧化性能優(yōu)異,質(zhì)量損失僅為1.21%,試樣表層幾乎沒(méi)有脫碳層存在。關(guān)鍵詞:石墨坩堝;抗氧化;自愈合法:浸漬法;涂層法塑!!里三蘭墮堡主蘭垡堡塞AbstractAbstract:Graphiteisbeingusedmoreandmorewidelyinrefrac
4、toryproductsbecauseofitsexcellentpropertysuchaschemicalstability,highthermalconductivityandlowthermalexpansioncoe緬cientetc.Graphitecrucibleisatypicalexampleofcarboncompositesandisoneofabsolutelynecessarytoolsformodemcolouredmetallurgy.Witlldevelopmentofcolouredmetalsmelttecnics,itsusingconditionin
5、creasinglysevere,theoxidationofgraphitehasbecomeaurgentlysolvedproblem.Inthisstudythegraphitecruciblesubstratesampleisadoptedanditsself-healingbehavior,impregnationprocessandmethodsofoxidationresistantcoatingarestudied.StudyingSelf-healingoxidationresistantongraphitcruciblesample,westudymostlyrevi
6、ewstheinfluencesonoxidationresistantwhenA1,SiandSiCaddedin.TheanalyzedresultsshowasmallquantityofAI,SiandSiCadditivescannotobviouslyimprovetheoxidationresistibilityofthesamplesandthebetteraddictivequantityofAI,SiandSiCasfollows:25%,20%,20%.Forthehighchargeofmaterials,itisbelievedthatthethreeasoxid
7、ationresistantadditivesarenotpracticalsignificance.Studyingimpregnationoxidationresistantongraphitcruciblesample,wequestfortheinfluenceofconstitutesofimpregnantsandimpregnationprocess,itCanbefoundthatbetteroxidat