[发明专利]石墨模具表面抗氧化处理方法

说明书

本发明公开了一种石墨模具表面抗氧化处理方法，属于石墨抗氧化处理技术领域。该方法包括以下步骤，配置纳米抗氧化浸渍液：将复合磷酸盐、高温固化剂、纳米陶瓷颗粒和水混合均匀，按照复合磷酸盐、高温固化剂、纳米陶瓷颗粒的重量百分比分别为15～40％、0.5～5％、5～20％，其余为水的比例来配置，纳米级的抗氧化浸渍液的氧化效果更好；真空保压：将石墨模具放入浸渍液中，再将整体置于‑1MPa至‑0.1MPa的真空条件下保压5‑10min，这样使石墨分子间隙中的空气排出，浸渍液可顺利渗入到石墨分子间隙中；高温固化：将真空保压后的石墨模具在300℃‑500℃的条件下固化1‑2h。本发明处理后的石墨模具的抗氧化能力提高，使用寿命延长。

技术领域

本发明涉及石墨抗氧化处理技术领域，尤其涉及一种石墨模具表面抗氧化处理方法。

背景技术

石墨材料已成为当代工业重要的导电材料和结构材料，其在冶金、电子、石化、机械、核能和航空等领域都越发重要和地位突显。近年来，随着我国工业化进程的逐渐加速，石墨的产量急剧增加，消耗量急剧增大，石墨的原料出现瓶颈，石墨模具也亟待降低使用成本，提高使用效率。

一般情况下，石墨模具材料在空气中600℃以上就会氧化，高温下更为明显，氧化作用对石墨模具材料的机械性能有严重影响。在非真空状态下使用时，石墨模具氧化极快，一旦石墨模具的表面被氧化，则制备出的产品性能不好。现有的一般是直接将氧化的石墨模具弃去，这样会造成资源的浪费。

因此亟需一种能够有效对被氧化的石墨模具进行抗氧化处理的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨模具表面抗氧化处理方法，以实现将被氧化的石墨模具进行处理，使其能够重新使用。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

本发明提供的石墨模具表面抗氧化处理方法，所述处理方法包括以下步骤：

配置纳米抗氧化浸渍液：将复合磷酸盐、高温固化剂、纳米陶瓷颗粒和水混合配置成所述纳米抗氧化浸渍液，其中，按照总重量为100％计，所述复合磷酸盐、高温固化剂、纳米陶瓷颗粒的百分比分别为15～40％、0.5～5％、5～ 20％，其余为水；

真空保压：将待处理石墨模具放入所述纳米抗氧化浸渍液中，然后将整体置于-1MPa至-0.1MPa的真空条件下保压5min-10min；

高温固化：将真空保压后的石墨模具放入烘箱中，然后将所述烘箱升温至 300℃-500℃，之后进行固化1h-2h。

进一步地，进行若干次所述真空保压的步骤。

进一步地，所述高温固化过程中的固化温度为400℃。

进一步地，所述高温固化步骤中，升温速率为1～4℃/min。

进一步地，所述复合磷酸盐为磷酸二氢铝、磷酸锌、磷酸氢铵和磷酸的混合物；所述高温固化剂为氟化钠。

进一步地，所述磷酸二氢铝、磷酸锌和磷酸氢铵三者之间的质量比在 6:1:1～1:1:1之间，所述磷酸用于调节pH值。

进一步地，在配置所述纳米抗氧化浸渍液前，对所述待处理石墨模具进行预处理：

超声清洗：采用乙醇或蒸馏水浸泡所述待处理石墨模具，超声波振荡清洗 1-2h，清洗后除去所述待处理石墨模具的微孔内和表面的油污、尘土；

干燥：将所述待处理石墨模具在70℃-90℃下干燥至恒重；

退火：将干燥后的样品置于马弗炉中，在600℃～700℃下退火20min～ 40min，随炉冷却至室温，去除所述待处理石墨模具表面的有机物，然后采用压缩空气吹扫模具表面去除表面松散颗粒和尘土，露出未氧化的新鲜的石墨表面。