CN115784779B - 一种石墨抗蚀剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨抗蚀剂及其制备方法和应用，石墨抗蚀剂包括A组分和B组分；A组分包括五氧化二磷0.05~0.15份，三氧化二硼1‑2份，氢氧化铝5‑6份，磷酸92‑94份；B组分包括碳化硅50‑60份，碳化硼25‑30份，氮化硼10‑20份，焦油沥青0.5‑1份。将待处理的石墨基体浸渍到A组方中一段时间，浸渍后的石墨基体置于200‑400℃烘箱中干燥，处理后的石墨基体包埋在B组方中，在1200‑1400℃下进行焙烧，完成对石墨基体的处理。本发明石墨抗蚀剂成分和制备工艺简单，经石墨抗蚀剂处理过的石墨基体，高强耐磨，无崩散、脱皮现象，抗氧化能力大大提高，有效防止石墨制品的高温氧化，延长了石墨基体的使用寿命，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于金属铸造用材料技术领域，具体涉及一种石墨抗蚀剂及其制备方法和应用。
背景技术
有色金属铸造行业，铸造普遍采用石墨制品进行铸造，石墨作为铸造材料，对金属液的化学稳定性好。石墨制品材质一般为电极石墨，石墨制品的孔隙率高，在高温状态下，石墨与氧发生反应，层层剥落，导致使用寿命降低，生产成本增高。尺寸发生变化的石墨制品对浇铸时的液流分布、热量分布产生影响，致使铸造时，金属凝固不均衡，影响产品质量。
目前，石墨制品的抗氧化研究，多为表面涂层法，表面涂层法由于涂层材料和石墨基体在高温下的性能差异，导致涂层材料在高温下发生崩裂、散碎现象，不能完全保护基体石墨。
因此，设计一种石墨抗蚀剂，提高石墨制品使用寿命，降低生产成本，提高产品质量至关重要。
发明内容
针对现有技术中石墨基体表面涂层法用材料高温下稳定性差、成本高、使用寿命短的问题，本发明提供了一种石墨抗蚀剂及其制备方法和应用，可以有效防止石墨制品的高温氧化，提高石墨制品的高温使用性能。
本发明通过以下技术方案实现
一种石墨抗蚀剂，包括A组分和B组分；所述的A组分包括以下重量份的成分：五氧化二磷0.05~0.15份，三氧化二硼1-2份，氢氧化铝5-6份，磷酸92-94份；所述的B组分包括以下重量份的成分：碳化硅50-60份，碳化硼25-30份，氮化硼10-20份，焦油沥青0.5-1份。
进一步地，所述的磷酸浓度为85-98%。
在本发明中，所述的石墨抗蚀剂的制备方法， A组分的制备方法为：将五氧化二磷、三氧化二硼、氢氧化铝在研磨机中研磨，然后将研磨后的混合粉末缓慢加入磷酸中，不断搅拌，使之形成均一稳定的溶液；B组分的制备方法为：将碳化硅、碳化硼、氮化硼、焦油沥青在研磨机中研磨，混合后使之形成均匀的固体粉末合剂。
进一步地，A组分中混合粉末的颗粒大小为1000-1200目，B组分中混合粉末的颗粒大小为800-1200目。
在本发明中，所述的石墨抗蚀剂在金属铸造用石墨基体表面处理中的应用。
进一步地，所述的应用方法包括以下步骤：
（1）将待处理的石墨基体浸渍到A组方配置的溶液中一段时间，将浸渍后的石墨基体置于200-400℃烘箱中干燥；
（2）步骤（1）处理后的石墨基体包埋在B组方制备的固体粉末合剂中，在1200-1400℃下进行焙烧，完成对石墨基体的处理。
进一步地，步骤（1）中的浸渍在压力罐中进行，压力为1000-1500pa。
进一步地，步骤（1）中所述的浸渍时间为8-12h。
进一步地，步骤（2）中所述的焙烧时间为12-24h。
本发明中石墨抗蚀剂成分和制备工艺简单，将石墨基体（石墨浇管）浸渍到A组方配置的溶液中，使A组方的溶液浸渍进入石墨的微小空隙和微裂纹中，形成抗氧化填充，在石墨基体高温作业状态下，形成密封层和粘结层的效果，预防石墨材料高温下的内部分层松散情况；烘烤后的石墨基体包埋在B组方制备的固体粉末合剂中，在高温下进行焙烧，石墨基体表面形成琉璃状覆膜，在石墨基体高温作业状态下，形成绝热隔氧层，增加石墨基体的隔氧能力，所焙烧出的覆膜高强耐磨，无崩散、脱皮现象。两种方式协同作用，使石墨基体的抗氧化能力大大提高，延长了使用寿命，降低了成本。
有益效果
本发明石墨抗蚀剂成分和制备工艺简单，经石墨抗蚀剂处理过的石墨基体，高强耐磨，无崩散、脱皮现象，抗氧化能力大大提高，有效防止石墨制品的高温氧化，提高石墨制品的高温使用性能，降低了生产成本，完整的尺寸外形，保证了工艺条件的稳定，对提高产品质量起到促进作用，且延长了石墨基体的使用寿命，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下列实施例中的石墨基体为石墨浇管，所述的份数为重量份。
实施例1
石墨抗蚀剂包括A组分和B组分，A组分包括五氧化二磷0.05份，三氧化二硼1份，氢氧化铝5份，磷酸（85%）93.95份；B组分包括：碳化硅50份，碳化硼29份，氮化硼20份，焦油沥青1份；
上述石墨抗蚀剂A组分的制备方法为：将五氧化二磷、三氧化二硼、氢氧化铝在研磨机中研磨至1000~1200目，然后将研磨后的混合粉末缓慢加入磷酸中，不断搅拌，使之形成均一稳定的溶液；B组分的制备方法为：将碳化硅、碳化硼、氮化硼、焦油沥青在研磨机中研磨至800~1200目，混合后使之形成均匀的固体粉末合剂。
上述石墨抗蚀剂应用到石墨基体（石墨浇管）中，应用方法为：
（1）将A组方配置的溶液置于压力罐中，待处理的石墨基体浸渍到A组方配置的溶液中8h，设置浸渍压力为1500pa，A组方的溶液浸渍进入石墨的微小空隙和微裂纹中，形成抗氧化填充，将浸渍后的石墨基体置于300℃烘箱中干燥，烘烤时，石墨制品悬挂放置，避免堆放；
（2）步骤（1）处理后的石墨基体包埋在B组方制备的固体粉末合剂中，在1200℃下进行焙烧12h，石墨制品表面形成琉璃状覆膜，完成对石墨基体的处理。
实施例2
石墨抗蚀剂包括A组分和B组分，A组分包括五氧化二磷0.05份，三氧化二硼1份，氢氧化铝5份，磷酸（85%）93.95份；B组分包括：碳化硅60份，碳化硼25份，氮化硼14.5份，焦油沥青0.5份；
上述石墨抗蚀剂A组分的制备方法为：将五氧化二磷、三氧化二硼、氢氧化铝在研磨机中研磨至1000~1200目，然后将研磨后的混合粉末缓慢加入磷酸中，不断搅拌，使之形成均一稳定的溶液；B组分的制备方法为：将碳化硅、碳化硼、氮化硼、焦油沥青在研磨机中研磨至800~1200目，混合后使之形成均匀的固体粉末合剂。
上述石墨抗蚀剂应用到石墨基体（石墨浇管）中，应用方法为：
（1）将A组方配置的溶液置于压力罐中，待处理的石墨基体浸渍到A组方配置的溶液中8h，设置浸渍压力为1500pa，将浸渍后的石墨基体置于300℃烘箱中干燥；
（2）步骤（1）处理后的石墨基体包埋在B组方制备的固体粉末合剂中，在1200℃下进行焙烧12h，完成对石墨基体的处理。
实施例3
石墨抗蚀剂包括A组分和B组分，A组分包括五氧化二磷0.15份，三氧化二硼2份，氢氧化铝6份，磷酸（85%）91.85份；B组分包括：碳化硅60份，碳化硼25份，氮化硼14.5份，焦油沥青0.5份；
上述石墨抗蚀剂A组分的制备方法为：将五氧化二磷、三氧化二硼、氢氧化铝在研磨机中研磨至1000~1200目，然后将研磨后的混合粉末缓慢加入磷酸中，不断搅拌，使之形成均一稳定的溶液；B组分的制备方法为：将碳化硅、碳化硼、氮化硼、焦油沥青在研磨机中研磨至800~1200目，混合后使之形成均匀的固体粉末合剂。
上述石墨抗蚀剂应用到石墨基体（石墨浇管）中，应用方法为：
（1）将A组方配置的溶液置于压力罐中，待处理的石墨基体浸渍到A组方配置的溶液中12h，设置浸渍压力为1500pa，将浸渍后的石墨基体置于400℃烘箱中干燥；
（2）步骤（1）处理后的石墨基体包埋在B组方制备的固体粉末合剂中，在1400℃下进行焙烧24h，完成对石墨基体的处理。
对比例1
对比例1石墨抗蚀剂仅包含A组分，对石墨基体（石墨浇管）的处理也仅包含步骤（1），制备及应用方法于实施例1相同。
对比例2
对比例2石墨抗蚀剂仅包含B组分，对石墨基体（石墨浇管）的处理也仅包含步骤（2），制备及应用方法于实施例1相同。
应用效果分析：
使用15t立式半连铸铸造机组，铸造铜扁方锭，使用温度1150℃，对实施例1~3、对比例1~2以及未经过处理的石墨基体的使用寿命进行比较，结果如下表1所示：
表1 处理前后石墨基体的使用寿命分析
由表1可知，B组分绝热隔氧作用明显，且氮化硼和碳化硼对壳体效果起到积极作用；当B组分形成的琉璃层损坏后，由A组分形成的填充层失效开始加剧，经处理过的石墨制品使用寿命均要优于未处理制品。
Claims (5)
1.一种石墨抗蚀剂，其特征在于，由A组分和B组分组成；所述的A组分由以下重量份的成分组成：五氧化二磷0.05~0.15份，三氧化二硼1-2份，氢氧化铝5-6份，磷酸92-94份；
所述的B组分由以下重量份的成分组成：碳化硅50-60份，碳化硼25-30份，氮化硼10-20份，焦油沥青0.5-1份；
所述的磷酸浓度为85%。
2.一种权利要求1所述的石墨抗蚀剂的制备方法，其特征在于，所述的A组分的制备方法为：将五氧化二磷、三氧化二硼、氢氧化铝在研磨机中研磨，然后将研磨后的混合粉末缓慢加入磷酸中，不断搅拌，使之形成均一稳定的溶液；
所述的B组分的制备方法为：将碳化硅、碳化硼、氮化硼、焦油沥青在研磨机中研磨，混合后使之形成均匀的固体粉末合剂。
3.根据权利要求2所述的石墨抗蚀剂的制备方法，其特征在于，A组分中混合粉末的颗粒大小为1000-1200目，B组分中混合粉末的颗粒大小为800-1200目。
4.一种权利要求1所述的石墨抗蚀剂在金属铸造用石墨基体表面处理中的应用；
所述的应用包括以下步骤：
（1）将待处理的石墨基体浸渍到A组分配置的溶液中一段时间，将浸渍后的石墨基体置于200-400℃烘箱中干燥；
（2）步骤（1）处理后的石墨基体包埋在B组分制备的固体粉末合剂中，在1200-1400℃下进行焙烧，完成对石墨基体的处理；
步骤（1）中所述的浸渍时间为8-12h；
步骤（2）中所述的焙烧时间为12-24h。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤（1）中的浸渍在压力罐中进行，压力为1000-1500Pa。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101148366A (zh) * | 2007-09-03 | 2008-03-26 | 武汉钢铁(集团)公司 | 耐火材料及碳素材料的浸渍处理溶液 |
| CN101712563A (zh) * | 2009-12-16 | 2010-05-26 | 西安超码科技有限公司 | 一种飞机炭刹车盘的表面防氧化处理方法 |
| CN102408252A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-04-11 | 上海交通大学 | 一种铝液除气用石墨转子抗氧化剂及其制备方法 |
| CN102503546A (zh) * | 2011-10-17 | 2012-06-20 | 刘玉林 | 热压烧结金刚石工具用石墨模具抗氧化浸渍剂及其配制方法和处理方法 |
| CN104341172A (zh) * | 2013-07-30 | 2015-02-11 | 海门市海菱碳业有限公司 | 一种石墨制品抗氧化剂 |
| CN109534854A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-29 | 自贡东新电碳有限责任公司 | 碳石墨制品抗氧化用浸渍无机盐工艺 |
| CN110452019A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-11-15 | 广东省材料与加工研究所 | 一种石墨模具抗氧化浸渍液、制备方法及应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1618080A2 (en) * | 2003-04-22 | 2006-01-25 | Goodrich Corporation | Oxidation inhibition of carbon-carbon composites |
-
2022
- 2022-12-02 CN CN202211535000.2A patent/CN115784779B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101148366A (zh) * | 2007-09-03 | 2008-03-26 | 武汉钢铁(集团)公司 | 耐火材料及碳素材料的浸渍处理溶液 |
| CN101712563A (zh) * | 2009-12-16 | 2010-05-26 | 西安超码科技有限公司 | 一种飞机炭刹车盘的表面防氧化处理方法 |
| CN102503546A (zh) * | 2011-10-17 | 2012-06-20 | 刘玉林 | 热压烧结金刚石工具用石墨模具抗氧化浸渍剂及其配制方法和处理方法 |
| CN102408252A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-04-11 | 上海交通大学 | 一种铝液除气用石墨转子抗氧化剂及其制备方法 |
| CN104341172A (zh) * | 2013-07-30 | 2015-02-11 | 海门市海菱碳业有限公司 | 一种石墨制品抗氧化剂 |
| CN109534854A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-29 | 自贡东新电碳有限责任公司 | 碳石墨制品抗氧化用浸渍无机盐工艺 |
| CN110452019A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-11-15 | 广东省材料与加工研究所 | 一种石墨模具抗氧化浸渍液、制备方法及应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 浸渍法提高石墨材料抗氧化性能的研究;朱泮民;陈寒玉;李朝晖;;炭素技术(第03期);39-41 * |
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