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石墨制品性能的一種有效的補強措施—浸漬石墨

發布時間:2015-12-12 點擊數:1617

盡管炭一石墨制品具有一些優異性能,但仍不能適應各種苛刻的使用條件。人們已采取多種措施來提高炭一石墨制品的性能,浸漬就是其中的一種方法,浸清不僅能改善制品的表面性質,還可以改善其結構性能。制品通過浸漬,降低了氣孔率的滲透率,提高了密度和杭氧化能力,降低了摩擦系數,提高了機械強度和硬度,從而改善了制品的杭磨性能,浸清已成為炭一石墨制品生產的一個重要工序。目前,通常使用的浸潰劑有瀝青、樹脂、鹽類、巴氏合全、銅、銅鋁合金、礦物油、植物油等。但是人們仍在不斷尋求新的浸淆材料及浸淆方法,提高產品性能和擴大其應用范圍。

1煤焦油瀝青浸漬劑

用煤焦油瀝青浸演炭或石墨制品,孺要反復浸演數次,才能制得密度較高的炭或石墨制品。這樣不但生產周期長,制品成本亦高。
如果炭或石墨制品于浸演前,浸出一種具有化學活性的化合物溶液,干燥后在制品的氣孔壁上形成一層涂層,再浸以煤焦油瀝青,在熱處理時化學活性物質分解出化學活性原子或基團,并與浸人的煤焦油瀝青發生化學反應。使得焦化的含炭物質與炭或石墨制品結合在一起,這不僅是機械粘結,而是化學活性物質自由鍵的鍵合,使得炭或石墨制品的強度明顯地提局。
活性化合物可選用鎳化合物、錳化合物、鋇化合物、鐵化合物、硫化合物以及含硝酸鹽、亞硝酸鹽、抓酸鹽、高抓酸鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽基的無機化合物。
炭或石墨制品浸以巧%的硝酸鎳溶液后,再浸煤焦油瀝青,所得試樣的抗壓強度為580公斤/厘米,而只浸煤焦油瀝青的試樣的抗壓強度則為360公斤/厘米。
2樹脂浸漬劑

電刷在缺氧和水蒸汽的情況下運行時磨損較大。采用多種樹脂浸漬后,其熱穩定性不好.但浸以聚酞亞胺樹脂圖,電刷則具有良好的熱穩定性。
采用糠醛、糠醇和磷酸為浸漬劑a[],其配比是:糠醛(或糠醇)60寫一90%(體積),固化劑蔥油5%一10腸,磷酸2寫~35寫(或鐵乙脂5%一35%)
浸潰的石墨和炭制品與浸演前相比,制品電阻降低15%~20%,抗壓強度提高05鄉。一100鄉。,抗化學腐蝕性強,從而提高了制品的使用壽命。
炭一石墨制品浸以35%一70寫(重量)合成樹脂30%一60%(重量)揮發性溶劑閉,浸漬的制品經固化、炭化就可得到較_理想的效果,粘度低的浸漬劑浸到制品的顯微裂紋中,可阻止其裂紋的擴大。
浸漬劑可采用甲醇稀釋的酚醛樹脂,也可采用峽喃樹脂和甲醇及三聚氛胺和甲醇。用這種浸漬劑制得的制品除強度高外,還有良好的抗腐蝕性。
苯酚與二甲氧基甲基聯苯醚與酸性觸媒反應,生成的線性酚醛樹脂類型的聯苯醚—苯酚共縮合成樹脂,稱為甲階酚醛樹脂類型的DP樹脂。
將這種樹脂溶解在甲苯和丁酮溶劑中,則變成青漆。用這種青漆浸漬炭素材料,加熱到300℃,使DP樹脂固化。</p>
用酚醛樹脂、環氧樹脂、聚脂樹脂及峽喃樹脂等浸漬劑,其耐熱最大限度為180℃。用甲階酚醛樹脂類型的DP樹脂為浸漬劑,可制得耐高溫材料。
多孔炭用高熔點的聚四氟乙烯一石臘預浸漬,最佳溫度為315一327℃。然后再用低熔點聚四氟乙烯—石臘浸漬,最佳溫度為260~280`C??芍频貌粷B液、不透氣和密度高的多孔炭。制品除具有較高的硬度和抗磨外,還有良好的熱穩定性、抗腐蝕性和低滲透性,可制做高溫用化工機械密封制品。
將苯乙烯或三丙烯氰溶解于含有聚合催化劑HZO:的水溶液中,在170℃下加熱0.5一5小時.形成膠體狀浸漬溶液,炭制品浸以這種溶液后,進行回化和炭化。為避免浸人的樹脂劇烈反應揮發掉,所用聚合催化劑的濃度為0.1%一0.5%,用這種浸漬劑可使制品的氣孔減少60%一80%。

3`油、油脂、石蠟浸漬劑

電刷浸以油脂、蠟或油類物質.在工作溫度高達300℃下,浸漬物的穩定性和韌性保持不變。為改善其滑動性能和避免浸漬物在進行期間熔化和從電刷中流出來,在浸漬物中添加無機添加劑〔習,如硫化物、氧化物或PTFE粉末。為了排除添加劑中的溶劑,電刷應在80℃下進行干燥。

炭素材料浸以快干油時,浸人到制品氣孔中,表面的快干油形成一層硬化膜??旄捎褪潜吐橛?、桐油、亞麻油。干燥促進劑是環烷酸和環烷酸鋁。浸到制品中的快干油于常溫下接觸空氣的表面,約在10小時內才能形成薄膜。當加人環烷酸鉆、環烷酸鋁時,于常溫下數小時即形成薄膜.在100℃時1~2小時即形成薄膜,在材料表面的快干油接觸空氣硬化。浸到制品內的快干油保持不硬化狀態。隨著滑動面的摩擦。接觸快干油的面不會失去潤滑性,若與浸漬樹脂相比,制得相同性能的密封環,生產周期短,產品成本低。

采用一種難熔油脂、難熔石蠟或不流動油為浸漬劑,這種浸漬劑是由合成的、礦物性的、動物性的或植物性的油脂、石蠟與一種凝膠劑混勻而成的。凝膠劑為蒙脫石磷片,其表面是長鍵炭氫化合物。在300℃下也能保持穩定性和粘滯性,不會熔化和溢出。浸以這種浸漬劑的電刷抗磨性提高3倍。

石墨制品浸以含有環氧化合物、多官能團異氛酸脂化合物及雜環生成劑。多官能團環氧化合物即二官能以上的環載化合物,如粘性酚醛A的縮水甘油醚、環狀脂肪族類及線性酚醛樹脂類的環氧化合,如4,4`一聯苯甲烷異氛酸鹽、甲苯二異佩酸鹽.雜環生成劑l一氛基醚一2一苯基咪哇。

通常機械密封用炭素材料浸以峽喃和酚醛類樹脂,但這些樹脂隨著表面壓力和溫度增高,其磨損性明顯加快。
用這種浸漬劑制得的炭素制品,在高溫高壓下磨損小。
4無機鹽和有機鹽為浸漬劑


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石墨板
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