一种石墨材料表面耐高温抗氧化涂层及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112409020A(43)申请公布日2021.02.26(21)申请号202011188819.7(22)申请日2020.10.30(71)申请人江苏材睿科技有限公司地址214000江苏省无锡市滨湖区高浪东路999-8-D2-603(72)发明人薛文东匡健磊吴佩霞(74)专利代理机构无锡永乐唯勤专利代理事务所(普通合伙)32369代理人孙际德(51)Int.Cl.C04B41/85(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种石墨材料表面耐高温抗氧化涂层及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种石墨材料表面耐高温抗氧化涂层及其制备方法，其中的石墨材料表面耐高温抗氧化涂层制备方法包括：按质量份数取碳化硅、有机锆材料、有机硼材料、有机钽材料、乙炔碳黑及有机硅消泡剂。将有机锆材料、有机硼材料、有机钽材料混合均匀，获得涂料溶剂。将碳化硅、乙炔碳黑加入至所述涂料溶剂中并加入有机硅消泡剂，制得耐高温抗氧化涂料；将耐高温抗氧化涂料涂覆在石墨材料表面，并低温烘烤；将石墨材料转移至气氛烧结炉内进行中温热解；调节气氛烧结炉内的氩气气氛及温度，启动高温碳热还原反应；碳热还原反应结束后进行高温烧结；烧结结束后即可在石墨材料表面制得一定厚度的耐高温抗氧化涂层。CN112409020ACN112409020A权利要求书1/1页1.一种石墨材料表面耐高温抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：按质量份数计，取碳化硅70～100份、有机锆材料10～30份、有机硼材料10～30份、有机钽材料5～10份、乙炔碳黑5～30份、有机硅消泡剂1～3份；将有机锆材料、有机硼材料、有机钽材料混合均匀，获得涂料溶剂；将碳化硅、乙炔碳黑加入至所述涂料溶剂中，在冰水浴条件下高速搅拌0.5～2小时后，加入有机硅消泡剂，并继续搅拌0.5～1小时，制得耐高温抗氧化涂料；将所述耐高温抗氧化涂料涂覆在石墨材料表面以获得一定厚度的湿膜，在80℃～95℃温度下低温烘烤，低温烘烤时间为6～8小时；降涂覆有耐高温抗氧化涂料的石墨材料转移至气氛烧结炉内，在0.2～1Mpa氩气气氛、250℃～400℃温度下进行中温热解，中温热解时间1～2小时；将气氛烧结炉内的氩气气氛降低至0.01～0.05MPa，温度升温至1300℃～1600℃，进行高温碳热还原反应，反应时间为1～3小时；碳热还原反应结束后，增大氩气气氛压强至3～10MPa，继续在1300℃～1600℃下进行高温烧结，烧结时间为1～3小时；烧结结束，按照1～5℃/分钟的降温速度降温至室温，即可在石墨材料表面制得一定厚度的所述耐高温抗氧化涂层。2.如权利要求1所述的石墨材料表面耐高温抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，所述有机锆材料为正丁醇锆、正丙醇锆、乙酰丙酮锆、二氯二茂锆、四(二甲基铵)锆中的一种或几种。3.如权利要求1所述的石墨材料表面耐高温抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，所述有机硼材料为硼酸三异丙酯、硼酸三乙酯、二氯苯硼烷、三乙胺硼烷、三甲胺硼烷中的一种或几种。4.如权利要求1所述的石墨材料表面耐高温抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，所述的有机钽材料为异丙醇钽、三氟乙醇钽、乙氧基钽、五正丁氧基钽中的一种或几种。5.如权利要求1所述的石墨材料表面耐高温抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，所述碳化硅粒径为100～1000纳米，乙炔碳黑粒径为10～50纳米。6.如权利要求1所述的石墨材料表面耐高温抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，所述湿膜的涂覆厚度为300～2000微米。7.如权利要求1所述的石墨材料表面耐高温抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，所述耐高温抗氧化涂层的厚度为100～800微米。8.一种石墨材料表面耐高温抗氧化涂层，其特征在于，所述石墨材料表面耐高温抗氧化涂层由权利要求1至7任一项所述的石墨材料表面耐高温抗氧化涂层的制备方法制备而成。2CN112409020A说明书1/6页一种石墨材料表面耐高温抗氧化涂层及其制备方法技术领域[0001]本发明属于材料工艺领域，具体涉及一种石墨材料表面耐高温抗氧化涂层及其制备方法。背景技术[0002]石墨材料具有良好的耐化学腐蚀性能、高导电导热性能、优良的力学性能，并且其密度低、热膨胀系数小、热稳定性高。因此，石墨材料是一种常用的高温材料，广泛应用于航空航天、金属冶炼、耐火材料、核电工业、石油机械等众多领域。但是，石墨在高温环境下易被氧化。尽管石墨材料可用于2000℃以上的惰性或真空气氛中，但在空气气氛或含氧气氛中500℃以上即开始快速氧化。这严重限制了其在高温领域的应用，并导致了宝贵石墨资源的浪费和消耗。因而有必要提高石墨的抗氧化性能，延长其使用寿命。[0003]在石墨材料表面制备一层耐高温抗氧化涂层