耐高温氧化石墨材料抗氧化性能的研究.pdf

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1、炭素2005年第2期·18·CARBON总第122期文章编号：1001-8948（2005）02-0018-04耐高温氧化石墨材料抗氧化性能的研究金立国1，赵晓旭1，张锐2（1哈尔滨理工大学材料科学与工程学院，哈尔滨150040；2哈尔滨电碳研究所，哈尔滨150030）摘要：采用了改善炭石墨材料基体抗氧化性能和用磷酸无机高分子复合盐处理的内外结合的方法制备了一种耐高温氧化石墨。这种炭石墨材料的特点是保持着炭石墨基体材料的特性如自润滑性、耐磨性、硬度、强度等，适用于高温富氧条件下长时间工作的动密封材料。本文论述了耐高温氧化石墨的研制情况，并列出了在

2、650࠷以上不同温度下富氧条件下的氧化失重结果。分析结果表明这种耐高温氧化石墨材料在650࠷下富氧条件中氧化失重达5%的时间为100小时。关键词：炭石墨材料；抗氧化；磷酸高分子复合盐；浸渍处理；氧化行为中图分类号：TQ175.71+4文献标识码：ASTUDYONPROPERTYOFANTI-OXIDIZATIONOFGRAPHITEMATERIALUNDERHIGHERTEMPERATURECONDITIONJINGLi-guo1，ZHAOXiao-xu1，ZHANGRui2（1MaterialScience&EngineeringCollege

3、，HarbinUniv.Sci.Tech.，Harbin150040，China；2HarbinElectricalCarbonInstitute，Harbin150030，China）Abstract：Ananti-oxidationgraphitematerialwaspreparedbyimprovinganti-oxidazationofcarbongraphiteandtreatmentwithphosphateinorganichigh-contentmixedsalt.Thefeatureofthismaterialistokeep

4、base，suchasself-lubrification，abrasiveness，hadness，strengthetc.andsuitableforseelingmaterialworkunderhightemperaturerichoxygencontentcondition.Itsprocessofpreparationwasdiscussed，anditsresultofanti-oxi-dazationtestingunderdifferenthightemperaturerichoxygencontentconditionabov

5、e650࠷wasgiven.Analysisresultshownthattheoxidazationgravitylossbelowatis5%650࠷at100hours.Keywords：carbongraphitematerials；anti-oxidation；phosphatehigh-contentcompositesalt；impregnatingtreatment；oxidazation由于石墨材料自润滑、硬度低、摩擦小、不损伤对磨1前言材料等特点，在密封机器装置上有很多方面的应用。石墨材料是用在发电机中重要的耐磨密封件，其使用

6、寿命的长短，在某种意义上，决定着机器维护收稿日期：2005-01-17作者简介：金立国（1971-），男，哈尔滨理工大学材料科学与工程学院讲师。第2期金立国等耐高温氧化石墨材料抗氧化性能的研究·19·期的时间和维护的费用。尤其在航空飞机的发动机2实验中，要求质量性能更好的密封元件。在这种高速旋转使用条件下，会造成对磨件间温度很高，而石墨材2.1实验材料及设备料的最大缺点是在高于450࠷时富氧环境条件下发（1）试样石墨块：哈尔滨电碳厂生产生氧化反应而不能使用。规格：∅10*10mm由于在600࠷温度下石墨材料的氧化迅速增型号：M210加，这样就使石

7、墨材料的应用受到了很大的限制，不气孔率：11%~8%能使石墨材料的优良特性得以发挥。例如：在发电、体积密度：1.86~1.91g／cm3热电厂的输热系统中，设备用石墨材料在450࠷的（2）浸渍剂用材料：磷酸、磷酸盐、硼酸、硼酸盐温度就不能使用，尤其是在600~650࠷的温度富氧等。条件下的涡轴密封或涡扇密封用石墨材料的使用更（3）主要设备1）电光分析天平：分度值为加受到限制。0.1mg；本项目正是基于石墨材料在高温、富氧条件下2）干燥箱：型号101-2型，最高工作温度抗氧化能力差的缺点，采用磷酸无机高分子复合盐300࠷；溶液对石墨材料进行浸渍，在

8、经过热处理工艺，期望3）箱式电阻炉：型号SX2-10-12，额定工作温得到在600~650࠷温度、富氧条件下使用的耐高温度1200࠷。氧