El grafit és una substància amb una excel·lent estabilitat química. És gairebé químicament inert en condicions reductores. Quan entra en contacte amb altres escòries líquides i sòlides a altes temperatures, és difícil ser infiltrat i dissolt per l'escòria. El grafit té una alta conductivitat tèrmica, un baix coeficient d'expansió tèrmica i una excel·lent resistència al xoc tèrmic. Es pot utilitzar amb èxit en el procés de fosa periòdica de metalls no fèrrics a 800 graus -1300 grau quan es converteix en gresols de grafit.
El material de grafit comença a oxidar-se en una atmosfera oxidant amb una temperatura superior a 400 graus, i la velocitat d'oxidació s'accelera per sobre dels 800 graus, i és molt fàcil reaccionar químicament amb gasos oxidants i ser extirpat. La descarburació conduirà a una estructura organitzativa fluixa, la resistència a l'erosió de l'escòria i la resistència al xoc tèrmic es reduirà molt, i fins i tot els danys a causa de la pèrdua de força a causa de l'estructura solta.
|
|
Per tal de millorar la resistència a l'oxidació dels materials de grafit, els investigadors han dut a terme una sèrie d'investigacions i han desenvolupat una sèrie de mesures de protecció, entre les quals el mètode de recobriment és el més utilitzat.
El mètode de recobriment consisteix a cobrir la superfície exterior del material de grafit amb un recobriment resistent a l'oxidació per aïllar el material de grafit del gas oxidant i evitar la pèrdua d'oxidació. Aquest tipus de material de recobriment ha de tenir les propietats següents:
(1) Resistència a alta temperatura;
(2) El coeficient d'expansió tèrmica és proper i químicament compatible amb la matriu de carboni;
(3) Bona estabilitat química, no fàcil de volatilitzar, forta resistència a l'erosió de l'escòria;
(4) El coeficient de difusió de l'oxigen és baix.
El tàntal metàl·lic refractari té un punt de fusió elevat i pot resistir l'erosió dels gasos reactius calents, per la qual cosa és un bon material anti-ablació. El recobriment de tàntal i el grafit tenen propietats d'autounió, de manera que la força d'unió amb la superfície del grafit és alta, cosa que pot garantir que el recobriment no caigui durant el procés de fusió. El desenvolupament i la utilització racionals del recobriment de tàntal poden millorar la vida útil dels gresols de grafit, estalviar costos i obtenir bons beneficis econòmics i garanties de seguretat.
