Grafīts ir viela ar izcilu ķīmisko stabilitāti. Tas ir gandrīz ķīmiski inerts reducējošos apstākļos. Augstā temperatūrā saskaroties ar citiem šķidriem un cietiem izdedžiem, ir grūti iekļūt un izšķīdināt izdedžus. Grafītam ir augsta siltumvadītspēja, zems termiskās izplešanās koeficients un lieliska termiskā triecienizturība. To var veiksmīgi izmantot krāsaino metālu periodiskā kausēšanas procesā 800 grādu -1300 grādu temperatūrā, kad to veido grafīta tīģeļi.
Grafīta materiāls sāk oksidēties oksidējošā atmosfērā ar temperatūru virs 400 grādiem, un oksidācijas ātrums tiek paātrināts virs 800 grādiem, un tas ir ļoti viegli ķīmiski reaģēt ar oksidējošām gāzēm un tikt ablēts. Dekarburizācija novedīs pie vaļīgas organizatoriskās struktūras, ievērojami samazināsies pretestība pret izdedžu eroziju un termiskā trieciena pretestība, kā arī tiks radīti pat bojājumi stiprības zuduma dēļ vaļīgas struktūras dēļ.
|
|
Lai uzlabotu grafīta materiālu oksidācijas izturību, pētnieki ir veikuši vairākus pētījumus un izstrādājuši vairākus aizsardzības pasākumus, starp kuriem biežāk tiek izmantota pārklājuma metode.
Pārklāšanas metode ir grafīta materiāla ārējās virsmas pārklāšana ar oksidāciju izturīgu pārklājumu, lai izolētu grafīta materiālu no oksidējošās gāzes un novērstu oksidēšanās zudumus. Šāda veida pārklājuma materiālam vajadzētu būt šādām īpašībām:
(1) Augstas temperatūras izturība;
(2) termiskās izplešanās koeficients ir tuvu oglekļa matricai un ķīmiski saderīgs ar to;
(3) Laba ķīmiskā stabilitāte, nav viegli iztvaikojama, spēcīga izturība pret izdedžu eroziju;
(4) Skābekļa difūzijas koeficients ir zems.
Ugunsizturīgā metāla tantalam ir augsts kušanas punkts un tas var izturēt karstu reaktīvo gāzu eroziju, tāpēc tas ir labs pretablācijas materiāls. Tantala pārklājumam un grafītam ir pašsavienošanās īpašības, tāpēc saķeres stiprība ar grafīta virsmu ir augsta, kas var nodrošināt, ka pārklājums kušanas procesā nenobirs. Racionāla tantala pārklājuma izstrāde un izmantošana var uzlabot grafīta tīģeļu kalpošanas laiku, ietaupīt izmaksas un iegūt labus ekonomiskos ieguvumus un drošības garantijas.
