含碳滑板抗氧化涂料的研制與表征.pdf

1、滑板是鋼包水口的關(guān)鍵構(gòu)件,具有調(diào)節(jié)鋼水流量的功能。隨著鋼包連鑄工藝的發(fā)展,對(duì)鋼包水口要求越來(lái)越高,含碳滑板因其良好的抗熱震性被廣泛應(yīng)用與鋼包滑動(dòng)水口上,但含碳滑板由于碳的存在高溫下極易被氧化,防止含碳滑板中碳的氧化成為研究的重點(diǎn)。
　　 本實(shí)驗(yàn)采用球磨工藝制備了一種以鱗片石墨和六方氮化硼(hBN)為主要原料的鋁碳質(zhì)滑板抗氧化涂料。采用MICROTRAC-X100激光粒度分析儀測(cè)試涂料的粒度；以NDJ-8S數(shù)字式粘度計(jì)測(cè)試涂料的粘

2、度；以NXS-11A型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定涂料的流變特性；在箱式電阻爐中分別對(duì)試樣進(jìn)行高溫抗氧化處理實(shí)驗(yàn),測(cè)得其失重率；利用摩擦系數(shù)儀測(cè)定試樣的摩擦系數(shù)；SEM技術(shù)觀察含碳滑板高溫氧化處理后的脫碳層深度及其氧化情況；利用XRD技術(shù)分析了涂料不同溫度處理后的物相組成；DTA-TG技術(shù)分析涂料在不同溫度的物理和化學(xué)行為；同時(shí)對(duì)涂料的高溫抗氧化機(jī)理進(jìn)行研究。
　　 結(jié)果表明:本實(shí)驗(yàn)制得的涂料體系屬于塑性流體,具有一定的觸變性,在高的剪切速率

3、下,涂料粘度低而易于流動(dòng),便于施工,靜止后,涂料粘度增高,不至于產(chǎn)生沉淀或?qū)е铝鲯?。料球水比?:3:2,球磨時(shí)間為25 h時(shí),0～30μm粒度范圍的體積含量占66％,涂料粘度為0.8～1.2 Pa·S,分層率<2％,此時(shí)涂料粒子間相互作用力大,涂料懸浮性較好,涂料存放穩(wěn)定,且易于涂刷。高溫氧化處理后,可以發(fā)現(xiàn)涂有本涂料的含碳滑板單位面積氧化失重率出現(xiàn)先降低后增高的趨勢(shì),900℃時(shí)單位面積氧化失重率為0.95％,1000℃時(shí)為0.5％,

4、1200℃時(shí)為0.8％,均低于與涂有廠家提供涂料的含碳滑板。涂有涂料的含碳滑板氧化處理后,隨著溫度升高,其脫碳層深度、摩擦系數(shù)都出現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),這與單位面積氧化失重率的變化趨勢(shì)相一致。涂料DTA-TG結(jié)果顯示,800℃以下,涂料中的鱗片石墨發(fā)生氧化,生成CO2、CO氣體,生成的氣體能夠稀釋氧化性氣氛或者與之反應(yīng),一定程度上降低了氧化性氣氛的濃度,保護(hù)滑板基體表面的碳不被氧化；800℃時(shí),鱗片石墨氧化殆盡；900℃以上,hBN氧化