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含碳耐火材料的3种防氧化方法

发布日期： 2018-03-09 11:31:43 阅读量（914）作者：

结合含碳耐火材料的抗氧化要求，对添加抗氧化剂技术、表面浸渍抑制氧化法与抗氧化涂层技术及其作用机理进行了综合介绍，并在此基础上对含碳耐火材料防氧化技术的研究方向提出了一些见解。

碳(C)是化学稳定性极好的物质，在常温和普通环境下使用，几乎呈化学惰性。炭素材料具有很低的热膨胀系数和较高的热导率，在高温下长期使用不会软化，几乎不受酸、碱、盐类及有机物的侵蚀，是一种优质的耐火材料。另外，碳对熔渣具有难润湿性，在使用过程中具有优良的抗渣侵蚀性能。但是，在较高温度下，C却极易与氧化性气体(如O2)发生化学反应，使得含碳耐火材料的优良性能损失殆尽。因此，为了防止含碳耐火材料的氧化，需对含碳耐火材料进行防氧化处理。找耐火材料网

1、添加剂法

添加剂法的作用原理大致可以分为两个方面：一方面是从热力学角度出发，即在工作温度下，添加剂或其与C反应的生成物与O的亲和力比C与O的亲和力大，优先于C被氧化，从而起到保护C的作用;另一方面是从动力学的角度来考虑，添加剂与O2、CO或C反应生成的化合物能改变材料的显微结构，如增加致密度，堵塞气孔，阻碍O及反应产物的扩散等。目前，常见的添加剂主要有两类：金属或合金细粉;非金属细粉。

2、表面浸渍抑制氧化法

表面浸渍法抑制氧化反应一般靠隔离C表面活性点或形成玻璃状覆盖层来防止O2扩散，或与杂质形成稳定的盐，从而失去对C氧化的催化作用。但其一般限用于1000℃以下的氧化防护。

3、涂层法

涂层法与传统的防氧化方法不同，它需要解决涂层材料与含碳材料的化学相容性及机械相容性问题。此法是通过使外界O与材料中的C隔离来达到防氧化的目的。

未来发展方向

含碳耐火材料已经得到了广泛应用，并取得了良好的使用效果，但如何进一步提高其使用性能，延长使用寿命，在很大程度上取决于其抗氧化性能的进一步提高，这仍然是国内外耐火材料研究的课题之一。涂层技术是含碳耐火材料防氧化的重要方法之一，但目前含碳耐火材料的防氧化涂层技术还不是非常成熟。涂层技术在碳-碳复合材料领域已经得到很好应用，若借鉴碳-碳复合材料的涂层技术，将会很好地改善含碳材料的防氧化性能。在添加防氧化剂技术方面，还需要进一步研究新型高效的防氧化剂。