【摘 要】
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石墨材料具有密度低、力学强度高、抗热冲击性好、化学稳定性好等优点,被广泛应用在各个领域。在铝液的搅拌、除气等生产工艺中,除气转子所用的材料就是碳含量在99.9%以上的石墨。但是石墨材料有一个致命的缺陷,就是在有氧气氛下使用时,500℃以上便开始迅速氧化,极大的限制了其应用范围。因此,抑制石墨材料在高温环境下的氧化尤为重要。目前,解决这一问题的有效方法是在石墨表面制备防护涂层。本论文采用电镀法制备N
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石墨材料具有密度低、力学强度高、抗热冲击性好、化学稳定性好等优点,被广泛应用在各个领域。在铝液的搅拌、除气等生产工艺中,除气转子所用的材料就是碳含量在99.9%以上的石墨。但是石墨材料有一个致命的缺陷,就是在有氧气氛下使用时,500℃以上便开始迅速氧化,极大的限制了其应用范围。因此,抑制石墨材料在高温环境下的氧化尤为重要。目前,解决这一问题的有效方法是在石墨表面制备防护涂层。本论文采用电镀法制备Ni涂层,并以镀Ni涂层为基础利用包埋法制备渗Al涂层,以及在渗Al涂层表面制备磷酸盐和硼酸盐浸渍涂层。对这些涂层样品在700℃和800℃的空气中分别进行氧化测试,研究了电镀Ni涂层、渗Al涂层和浸渍涂层的高温性能,研究结果如下:(1)在适宜的工艺条件下分别用电镀法、包埋法和浸渍法成功制备出Ni涂层、渗Al涂层以及浸渍涂层,实验结果表明,样品在700℃和800℃的空气中氧化时,失重率由低到高依次为浸渍涂层、渗Al涂层、电镀Ni涂层、无涂层基体。(2)电镀Ni涂层样品在氧化时,检测出的物相主要是NiO。此外,还有Ni与C存在。C会与O发生反应,并且将NiO还原成Ni,所以C 一直处在消耗的过程,因此电镀Ni涂层样品的抗氧化效果不好。(3)渗Al涂层样品氧化后表面会生成Al2O3保护膜,有利于提高抗氧化性能。但生成Al2O3的量较少,而且涂层不致密,未能完全阻挡C的氧化。(4)浸渍涂层氧化后表面生成Al(PO4),其热稳定好,在高温下能有效保护基体,从而进一步提高了抗氧化性能。
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