[发明专利]碳石墨制品抗氧化用浸渍无机盐工艺

说明书

本发明涉及碳石墨材料制备领域，具体为一种碳石墨制品抗氧化用浸渍无机盐工艺。该工艺包括步骤1）加压浸渍，制品在烘箱中加热，将加热后的制品放入浸渍桶，再将浸渍桶一起放入不锈钢的真空罐中抽取真空；1.2）在保持真空的条件下，将加热至沸腾状态的浸渍液a引入浸渍真空罐；待浸渍液淹没制品后，通入空气，最后打开真空罐，取出制品与浸渍桶；1.3）将制品与浸渍桶放入液压机下钟罩内，然后依次进行密封、加气压、保压、泄压、倒出浸渍液、取出制品；2）将制品进行固化；3）二次浸渍。通过该工艺，解决碳石墨制品高温抗氧化问题，保证在650℃空气中，抗氧化失重率低5%，密度增加率≮6%，并且处理后的材料在空气中无吸潮现象。

技术领域

本发明涉及碳石墨材料制备技术领域，具体为一种碳石墨制品抗氧化用浸渍无机盐工艺。

背景技术

随着科学技术的不断发展，碳石墨材料已成为当代工业的重要材料。碳石墨材料具有独特的自润滑性、较低的热膨胀率及良好的耐磨性，在密封领域中的应用日趋广泛，碳石墨材料还有质量轻、多孔性、高熔点、高温强度高、耐热性高、耐热冲击性高、低热膨胀、低弹性和易于精加工等一系列优点，使得在在航空发动机广泛使用，并且成为发动机密封必不可少的材料。

碳石墨材料是一种颗粒结构型材料，它是由各种不同原料，通过添加粘结剂，经混捏、成形、焙烧、石墨化而制成的。碳石墨制品在制造过程中，有机物的分解和缩合使人造石墨材料形成多孔性，导致氧化性气体的扩散速度和扩散深度增大，抗氧化性能变差。一般在空气中370℃左右开始加速氧化，500℃开始剧烈氧化，导致碳石墨材料各向性能下降，最终遭到破坏，无法使用。

随着航空领域的不断发展，对碳石墨密封圈的寿命和性能提出了更高的要求，特别是在抗氧化性能方面。为了保证航空发动机用石墨密封圈的密封性能的稳定，需要对碳石墨进行抗氧化处理，提高碳石墨材料的抗氧化性能。目前航空发动机用碳石墨密封圈进行的抗氧化处理主要是对碳石墨材料进行浸渍磷酸盐处理，但是其处理方式复杂，抗氧化性能仍然不高。

发明内容

本发明正是基于以上技术问题，提供一种碳石墨制品抗氧化用浸渍无机盐工艺。通过该工艺，解决碳石墨制品高温抗氧化问题，保证在650℃空气中，抗氧化失重率低5％，密度增加率≮6％，并且保证处理后的材料在空气中无吸潮现象。

为了实现以上发明目的，本发明的技术方案为：

碳石墨制品抗氧化用浸渍无机盐工艺，其包括以下步骤：

1)加压浸渍

1.1)将待浸渍的制品在烘箱中加热，加热后将制品放入浸渍桶，再将装有制品的浸渍桶一起放入不锈钢的真空罐中，抽取真空；真空罐内真空度需大于0.09MPa，并在该压力下保持30分钟。

1.2)在真空罐内保持真空的条件下，将加热至沸腾状态的浸渍液a引入浸渍真空罐；待浸渍液淹没制品后，通入空气使真空罐内外气压一致，最后打开真空罐，取出制品与浸渍桶；此过程中，浸渍桶有保温措施，使得制品、浸渍液、浸渍桶的温度保持在120-180℃。

1.3)将制品与浸渍桶放入液压机下钟罩内，然后依次进行密封、加气压、保压、泄压、倒出浸渍液、取出制品。其中，保压压力为10-15MPa，时间为3-8分钟。此过程中，浸渍桶有保温措施，使得制品、浸渍液、浸渍桶的温度保持在180±10℃，制品取出后，不再需要保温。

2)将步骤1.3)中取出的制品进行固化，具体为将制品在隔绝空气的条件下，加热至750℃，其升温速度100℃/1h，保温6～15h，根据制品大小确定,保温完成后停炉，自然冷却至室温后取出。

3)二次浸渍

将步骤2)中得到的制品按照步骤1)和步骤2)再次进行浸渍和固化，但是引入的浸渍液为浸渍液b，待二次浸渍和再次固化后进行产品抗氧化失重能力的测试。