石墨坩埚抗氧化涂层的研究与分析

　　石墨坩埚由于其耐高温、热膨胀系数小，具有一定的抗热震应变能力、较强的耐酸碱溶液腐蚀性、优异的耐化学腐蚀稳定性。因此，广泛应用于冶金、铸造、机械、化工等行业的合金工具钢冶炼和有色金属及其合金冶炼，具有良好的技术经济效益。

　　石墨坩埚主要由石墨制成，石墨是一种同质碳体。每一个碳原子的外围与另外三个碳原子(呈蜂窝状六边形排列)相连，共价键形成共价分子。大多数石墨坩埚是由空气坩埚制成的，它们在高温下容易氧化、松弛和脱落。石墨抗氧化涂料研究人员长期研究发现，石墨材料在500℃左右氧化，氧化率随着石墨坩埚温度的升高呈几何级数增加。

　　石墨窑材料的高温合成材料包括石墨电极、石墨模具和石墨坩埚。石墨在高温下容易发生氧化和燃烧反应，导致材料表面孔隙率增加，碳层结构疏松，影响材料使用寿命。以钢包常规烘烤为例。炭(石墨)耐火材料烘烤后，表面会产生超过15毫米的脱碳疏松层，充钢后脱碳层会迅速被侵蚀。此时，大多数石墨坩埚采用耐高温密封涂料，耐高温，耐1800℃，可长期露天烧烤。涂料采用纳米片状结构，致密性好，有效防止高温下氧气扩散，硬度高。

　　在高温感应加热的石墨坩埚中，由于高温电弧，高温氧化环境中使用的石墨电极会部分升华氧化，导致石墨坩埚的持续消耗，甚至断裂损坏。石墨坩埚的损耗率可达40-60%。主要用于高温环境下石墨电极、石墨坩埚和石墨零件的氧化保护，延缓氧化速度，提高材料强度，延长使用寿命。石墨电极断裂、断裂、脱落的概率较低。

　　用抗氧化涂层浸渍后，石墨过渡涂层的液体可以渗透到石墨过渡涂层的孔隙中，排出石墨过渡涂层中的残留空气，在石墨过渡涂层的孔隙和石墨过渡涂层表面形成抗氧化保护膜。正是这种保护膜可以有效地隔离空气与石墨过渡涂层的直接接触，产生氧化反应。浸渍有抗氧化涂层的石墨过渡涂层不会在高温下开裂或脱落，可以有效延缓石墨过渡的氧化，延长石墨过渡的使用寿命。

　　水性无机环保涂料，高温和常温下无挥发性。涂层耐酸碱，不与淬火介质发生反应。它能有效保护石墨坩埚在高温下不发生化学反应，防止高温下氧化率超过95%。