石墨在高温氧化腐蚀特征及防护涂料分析

石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质，在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚，在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂，冶金炉的内衬。用石墨加工成的材料有石墨电极、石墨坩埚、石墨棒、石墨圆管、石墨衬、石墨垫圈等，根据志盛威华抗氧化涂料实验室测定这些不定性碳元素石墨材料在400℃就开始开始氧化，定性碳元素石墨材料在1000℃左右氧化，氧化率都在5%以上，有的石墨材料在高温重金属介质中氧化率高达30%。

耐火高温材料在高温下和氧或是氧化介质接触，材料的氧化增重随温度的升高而增大，石墨、多孔材料氧化率跟温度的四次方成正比，材料起初的细小晶粒随温度的升高和时间加长，晶粒变得增长变大，材料晶格晶界变大，和氧或是氧化介质接触变大，材料出现裂纹酥化氧化，高温氧化快，材料使用寿命短。

石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨，具有耐腐蚀、导热性好，渗透率低等特点，就大量用于制作热交换器，反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备。广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门，可节省大量的金属材料，但是石墨氧化性不可忽视。根据以上实际高温氧化工况，丰台区东铁营志盛威华研究开发了针对高温金属和多孔材料抗氧化涂料，针对不同防氧化工况，志盛威华研究开发了四种不同工况下的ZS耐高温抗氧化涂料。

第一种是针对石墨或是表面多孔材料防止氧化的高温涂料，ZS-1021（石墨）石墨高温抗氧化涂料，该涂料是在高温高压下酸化合成，耐温可以达到2600℃，涂料固化效果好，涂层致密，和石墨、多孔材料既有物理粘附又有化学桥联，和基体形成一体化结构，附着力好，涂层光滑饱满致密，自洁抗粘附性能好，抗热震抗蠕变好，对热涨冷缩有很好的自愈修复能力，抗熔渣和高温杂物侵蚀及渗透侵蚀，抗氧扩散率达96%以上，材料在高温下防氧化使用寿命长。

第二种是ZS-1023高温金属防氧化涂料，长期耐高温可以达到3000℃，可以很好的保护金属不在高温下氧化腐蚀，能有效的防止高温下氧向基体渗透，硬度高，抗冲击，线膨胀系数高，热振系数好。ZS-1023高温金属防氧化涂料研发技术上处于超出水平，技术含量高。该涂料可以涂刷在飞机、火箭和各种高速飞行器的燃料金属喷嘴、鼻帽、叶片上、导弹外壳以及航空和火箭发动机、高温设备的高温金属表面上防氧化腐蚀。

第三种是 ZS-1051耐高温透明防氧化涂料，可长期耐温1700℃，涂料为水性无机环保涂料，涂层完全透明，在不影响基材颜色的前提下，可在高温下不生锈、抗、防氧化，有效的阻燃防火，防火等级高，有效的防治高温材料在高温腐蚀介质氧化腐蚀；

第四种是ZS-1021耐高温封闭涂料，采用志盛威华耐高温特制耐高温溶液，耐温可以达到1800℃，涂层致密坚硬，封闭抗、防氧化效果好，抗氧扩散好，耐磨抗冲击。可以涂刷在高温金属、石墨等材质上抗、防氧化，ZS-1021耐高温封闭涂料主要针对高温下金属的防氧化腐蚀涂层。