石墨制品性能的一种有效的补强措施

虽然炭一石墨制品具有一些优良性能,但仍不能顺应各种苛刻的运用条件。人们已采取多种措施来进步炭一石墨制品的性能,浸渍就是其中的一种办法,浸清不只能改善制品的外表性质,还能够改善其构造性能。制品经过浸渍,降低了气孔率的浸透率,进步了密度和杭氧化才能,降低了摩擦系数,进步了机械强度和硬度,从而改善了制品的杭磨性能,浸清已成为炭一石墨制品消费的一个重要工序。目前,通常运用的浸溃剂有沥青、树脂、盐类、巴氏合全、铜、铜铝合金、矿物油、植物油等。但是人们仍在不时寻求新的浸淆资料及浸淆办法,进步产品性能和扩展其应用范围。

1煤焦油沥青浸渍剂

用煤焦油沥青浸演炭或石墨制品,孺要重复浸演数次,才干制得密度较高的炭或石墨制品。这样不但消费周期长,制品本钱亦高。

假如炭或石墨制品于浸演前,浸出一种具有化学活性的化合物溶液,枯燥后在制品的气孔壁上构成一层涂层,再浸以煤焦油沥青,在热处置时化学活性物质合成出化学活性原子或基团,并与浸人的煤焦油沥青发作化学反响。使得焦化的含炭物质与炭或石墨制品分离在一同,这不只是机械粘结,而是化学活性物质自在键的键合,使得炭或石墨制品的强度明显地提局。

活性化合物可选用镍化合物、锰化合物、钡化合物、铁化合物、硫化合物以及含硝酸盐、亚硝酸盐、抓酸盐、高抓酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐基的无机化合物。

炭或石墨制品浸以巧%的硝酸镍溶液后,再浸煤焦油沥青,所得试样的抗压强度为580公斤/厘米,而只浸煤焦油沥青的试样的抗压强度则为360公斤/厘米。

2树脂浸渍剂

电刷在缺氧和水蒸汽的状况下运转时磨损较大。采用多种树脂浸渍后,其热稳定性不好.但浸以聚酞亚胺树脂图,电刷则具有良好的热稳定性。

采用糠醛、糠醇和磷酸为浸渍剂a[],其配比是:糠醛(或糠醇)60写一90%(体积),固化剂葱油5%一10肠,磷酸2写~35写(或铁乙脂5%一35%)

浸溃的石墨和炭制品与浸演前相比,制品电阻降低15%~20%,抗压强度进步05乡。一100乡。,抗化学腐蚀性强,从而进步了制品的运用寿命。

炭一石墨制品浸以35%一70写(重量)合成树脂30%一60%(重量)挥发性溶剂闭,浸渍的制品经固化、炭化就可得到较_理想的效果,粘度低的浸渍剂浸到制品的显微裂纹中,可阻止其裂纹的扩展。

浸渍剂可采用甲醇稀释的酚醛树脂,也可采用峡喃树脂和甲醇及三聚氛胺和甲醇。用这种浸渍剂制得的制品除强度高外,还有良好的抗腐蚀性。

苯酚与二甲氧基甲基联苯醚与酸性触媒反响,生成的线性酚醛树脂类型的联苯醚—苯酚共缩合成树脂,称为甲阶酚醛树脂类型的DP树脂。

将这种树脂溶解在甲苯和丁酮溶剂中,则变成青漆。用这种青漆浸渍炭素资料,加热到300℃,使DP树脂固化。

用酚醛树脂、环氧树脂、聚脂树脂及峡喃树脂等浸渍剂,其耐热最大限度为180℃。用甲阶酚醛树脂类型的DP树脂为浸渍剂,可制得耐高温资料。

多孔炭用高熔点的聚四氟乙烯一石腊预浸渍,最佳温度为315一327℃。然后再用低熔点聚四氟乙烯—石腊浸渍,最佳温度为260~280`C。可制得不渗液、不透气和密度高的多孔炭。制品除具有较高的硬度和抗磨外,还有良好的热稳定性、抗腐蚀性和低浸透性,可制做高温用化工机械密封制品。

将苯乙烯或三丙烯氰溶解于含有聚合催化剂HZO:的水溶液中,在170℃下加热0.5一5小时.构成胶体状浸渍溶液,炭制品浸以这种溶液后,停止回化和炭化。为防止浸人的树脂猛烈反响挥发掉,所用聚合催化剂的浓度为0.1%一0.5%,用这种浸渍剂可使制品的气孔减少60%一80%。

3油、油脂、石蜡浸渍剂

电刷浸以油脂、蜡或油类物质.在工作温度高达300℃下,浸渍物的稳定性和韧性坚持不变。为改善其滑动性能和防止浸渍物在停止期间凝结和从电刷中流出来,在浸渍物中添加无机添加剂〔习,如硫化物、氧化物或PTFE粉末。为了扫除添加剂中的溶剂,电刷应在80℃下停止枯燥。

炭素资料浸以快干油时,浸人到制品气孔中,外表的快干油构成一层硬化膜。快干油是蓖麻油、桐油、亚麻油。枯燥促进剂是环烷酸和环烷酸铝。浸到制品中的快干油于常温下接触空气的外表,约在10小时内才干构成薄膜。当加人环烷酸钻、环烷酸铝时,于常温下数小时即构成薄膜.在100℃时1~2小时即构成薄膜,在资料外表的快干油接触空气硬化。浸到制品内的快干油坚持不硬化状态。随着滑动面的摩擦。接触快干油的面不会失去光滑性,若与浸渍树脂相比,制得相同性能的密封环,消费周期短,产品本钱低。

采用一种难熔油脂、难熔石蜡或不活动油为浸渍剂,这种浸渍剂是由合成的、矿物性的、动物性的或植物性的油脂、石蜡与一种凝胶剂混匀而成的。凝胶剂为蒙脱石磷片,其外表是长键炭氢化合物。在300℃下也能坚持稳定性和粘滞性,不会凝结和溢出。浸以这种浸渍剂的电刷抗磨性进步3倍。

石墨制品浸以含有环氧化合物、多官能团异氛酸脂化合物及杂环生成剂。多官能团环氧化合物即二官能以上的环载化合物,如粘性酚醛A的缩水甘油醚、环状脂肪族类及线性酚醛树脂类的环氧化合,如4,4`一联苯甲烷异氛酸盐、甲苯二异佩酸盐.杂环生成剂l一氛基醚一2一苯基咪哇。

通常机械密封用炭素资料浸以峡喃和酚醛类树脂,但这些树脂随着外表压力和温度增高,其磨损性明显加快。

用这种浸渍剂制得的炭素制品,在高温高压下磨损小。

4无机盐和有机盐为浸渍剂