天然鱗片石墨的抗氧化性能如何？

天然鱗片石墨的抗氧化性能如何？

采用天然鱗片石墨無粘結劑冷壓成型為(wei) 天然鱗片石墨樣品,分別研究了成型壓力、保壓時間的變化對樣品密度、孔隙度和抗折強度的影響。定性的分析了天然鱗片石墨樣品的微觀結構和抗折強度之間的關(guan) 係。選用硼酸—尿素和矽酸四乙酯—丙酮—鹽酸兩(liang) 種體(ti) 係,分別研究和探討了天然石墨粉體(ti) 和天然石墨電極樣品在抗氧化處理前後的抗氧化性能和機理。主要研究內(nei) 容和結果如下: 研究了天然鱗片石墨的成型性能,成型條件對微觀結構和性能的影響。結果表明,對天然鱗片石墨樣品的成型壓力越大,樣品的密度和抗折強度越大,而樣品的孔隙率越小;保壓時間對樣品的密度影響不大,在5分鍾以上樣品的成型性較好;抗折強度表現出明顯的各向異性,在不同方向的平均抗折強度分別為(wei) 5.95MPa、9.68MPa、12.70MPa。抗折強度的各向異性與(yu) 石墨的微觀結構密切相關(guan) 。

研究了溶液法和溶膠法製備硼氮體(ti) 係和矽溶膠包覆天然鱗片石墨粉體(ti) 前後的抗氧化性。結果表明,隨著浸漬次數越多,矽溶膠和硼氮體(ti) 係在石墨粉體(ti) 表麵包覆的量越多,抗氧性越好;天然鱗片石墨的氧化起始溫度在883K,在923K時的氧化失重率為(wei) 407.6mg/g/h;分別采用硼酸-尿素體(ti) 係和矽酸乙酯-乙醇-鹽酸體(ti) 係9次浸漬,在1273K,N2氣氛下熱處理1小時後,天然鱗片石墨氧化失重率在923K分別為(wei) 47.9 mg/g/h和206.1mg/g/h;分別在1973K和1723K N2氣氛下熱處理1小時後,天然鱗片石墨氧化失重率在923K分別為(wei) 3.0 mg/g/h和42.0mg/g/h;2種體(ti) 係都能降低天然鱗片石墨的氧化失重率,但硼酸-尿素體(ti) 係的抗氧化效果優(you) 於(yu) 矽酸乙酯-乙醇-鹽酸體(ti) 係。

石墨電極主要用於(yu) 電爐煉鋼、礦爐製磷、電熔鎂砂、電熔製備耐火材料、電解鋁以及工業(ye) 製磷、矽、電石等大型工業(ye) 。石墨電極分天然石墨電極和人造石墨電極兩(liang) 類。天然石墨電極與(yu) 人造石墨電極相比,由於(yu) 不需要石墨化工序,天然石墨電極的生產(chan) 周期大為(wei) 減少,能耗和汙染也大為(wei) 降低,成本明顯降低,具有明顯的價(jia) 格優(you) 勢和經濟效益,這是發展天然石墨電極的主要原因之一。

另外天然石墨電極是高附加值天然石墨深加工產(chan) 品,具有重大的開發與(yu) 應用價(jia) 值,但是天然石墨電極的成型性能、抗氧化性能和機械性能目前都不如人造石墨電極,這是其發展的主要障礙。因而,克服這些障礙是發展天然石墨電極應用的關(guan) 鍵。

研究了溶液法和溶膠法製備硼氮體(ti) 係和矽溶膠包覆天然鱗片石墨塊體(ti) 前後的抗氧化性。結果表明,矽溶膠包覆天然石墨塊體(ti) 隨著浸漬次數的增多,抗氧性越差;硼氮體(ti) 係包覆天然石墨塊體(ti) 隨著浸漬次數的增多,抗氧性越好;天然石墨塊體(ti) 在923K和1273K時的氧化失重率分別為(wei) 122.432mg/g/h和191.214mg/g/h;分別采用硼酸-尿素體(ti) 係和矽酸乙酯-乙醇-鹽酸體(ti) 係9次浸漬,在1273K,N2氣氛下熱處理1小時後,天然石墨塊體(ti) 的氧化失重率在923K分別為(wei) 20.477mg/g/h和28.753mg/g/h;在1273K分別為(wei) 37.064mg/g/h和54.398mg/g/h;分別在1973K和1723K處理後,天然石墨塊體(ti) 氧化失重率在923K分別為(wei) 8.182 mg/g/h和31.347mg/g/h;在1273K分別為(wei) 126.729mg/g/h和169.978mg/g/h;2種體(ti) 係都能大大降低天然石墨塊體(ti) 的氧化失重率,同樣,硼酸-尿素體(ti) 係的抗氧化效果優(you) 於(yu) 矽酸乙酯-乙醇-鹽酸體(ti) 係。