【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金，特别涉及一种石墨抗氧化涂料和抗氧化涂层。
技术介绍
1、电弧炉冶钢在钢铁生产企业中被广泛应用，其中关键的元件是石墨电极，石墨电极起到了引导电流和传递能量的作用。石墨电极在使用过程中存在耗损问题，而且生产石墨电极所需的原材料长期被欧美等发达国家所垄断，价格居高不下，因此解决石墨电极的损耗问题，能够显著的降低炼钢行业的生产成本。石墨电极在使用时处于高温环境，容易被空气中的氧气所氧化，因此如何防止石墨电极被氧化的问题受到本领域研究人员的关注。
2、目前主流的解决方案是通过在石墨表面涂覆抗氧化涂层的方式，即通过该致密的涂层隔绝石墨电极与空气的接触，从而防止石墨电极被氧化。但是现有技术存在两个问题：1.涂层与石墨电极的结合能力差，容易脱落；2.石墨电极热胀冷缩严重，使得涂层容易产生裂缝，从而氧气可以通过裂缝与石墨电极接触。
3、因此，有必要提供一种石墨抗氧化涂料和抗氧化涂层，以提高涂层使用寿命。
技术实现思路
1、本专利技术第一方面提供了一种石墨抗氧化涂料，包括a组分和b组分，所述a组分包含碳源和硼源，所述b组分包含无机填料。
2、本专利技术的涂料分为a组分和b组分，a组分用于形成硼碳多孔层，硼碳多孔层包含多孔碳骨架及多孔碳骨架的孔隙内容纳的纳米硼颗粒，多孔碳骨架嵌入石墨电极的孔隙内从而提高物理粘附力，多孔碳骨架可以缓冲石墨电极热胀冷缩导致的体积变化，纳米硼颗粒在电极使用过程中会熔化而具有流动性，可通过毛细作用覆盖于石墨电极表面形成第一
3、进一步的，碳源为高分子有机物。高分子有机物具有碳链骨架，其碳化产物为多孔结构，具有良好的缓冲作用。
4、进一步的，碳源包含纤维素、木质素、树脂和/或淀粉中的至少一种。上述碳源包含cho三种元素，在碳化时可以形成co2和h2o两种气体，碳化产物具有丰富的孔隙，可以容纳纳米硅。
5、进一步的，硼源包含硼及其化合物。硼及其化合物可以与碳源原位分解形成硼碳多孔层。
6、进一步的，硼源包含硼烷及其衍生物。硼烷及其衍生物可以通过气相沉积的方式在多孔碳骨架的孔隙内形成纳米硼材料。
7、进一步的，硼源包含乙硼烷、甲硼烷和丙硼烷中的至少一种。
8、进一步的，无机填料包含氧化铝、氧化硼中的至少一种。上述无机填料在高温时会烧结形成致密的玻璃状膜层，可以很好的防止氧气通过。进一步的，还可以使用玻璃粉作为无机填料。
9、进一步的，无机填料包含硼酸。硼酸可以提高致密膜层的机械强度。
10、本专利技术第二方面提供了一种抗氧化涂层，使用上述石墨电极抗氧化涂料制备。包含覆盖于石墨电极表面的硼碳多孔层，覆盖于所述硼碳多孔层上的致密膜层。
11、本专利技术通过包覆与石墨电极表面的硼碳多孔层，一方面可以缓冲石墨电极热胀冷缩导致的体积变化，防止更外层的致密膜层脱落，一方面在石墨电极使用过程中硼碳多孔层内的流动性硼可以通过毛细作用到达石墨电极表面形成可自我修复的第一层抗氧化层；致密膜层一方面可以作为第二层抗氧化层防止氧气进入硼碳多孔层，一方面可以防止硼碳多孔层内硼的流出。本方案的抗氧化涂层一方面具有良好的抗氧化性能，一方面具有优秀的使用寿命，具有明显的经济效益。
12、进一步的，包含以下制备步骤：制备含有碳源的浸渍液，将石墨电极浸泡于所述浸渍液中，对所述浸渍液进行干燥；将所述石墨电极取出并加热到500-1200℃，通入所述硼源，形成硼碳多孔层；将所述b组分混匀制备成浆料，涂覆于上述电极表面，干燥形成致密膜层。通过浸渍的方式使得碳源进入石墨电极的孔隙内，从而使得碳化形成的多孔碳骨架部分的嵌入石墨电极的孔隙内，提高多孔碳骨架和石墨电极的固定效果，并且可以对石墨电极表面的孔隙进行遮蔽；通过化学气相沉积的方式，一方面使得石墨电极表面附着的碳源形成碳多孔层，一方面可以使得硼源同时在碳多孔层的孔隙内形成纳米硼，最终形成硼碳多孔层；最终通过在硼碳多孔层的表面涂覆b组分的混合浆料，干燥形成致密膜层。
13、进一步的，所述干燥步骤包含通过所述石墨电极对所述浸渍液进行加热。通过石墨电极进行加热，可以使得浸渍液内的碳源不断析出在石墨电极的孔隙和表面，从而保证碳源的涂覆均匀，并且有效的覆盖石墨电极的孔隙。
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1.一种石墨电极抗氧化涂料，其特征在于，包含A组分和B组分，所述A组分包含碳源和硼源，所述B组分包含无机填料。
2.根据权利要求1所述的石墨电极抗氧化涂料，其特征在于，所述碳源为高分子有机物。
3.根据权利要求1所述的石墨电极抗氧化涂料，其特征在于，所述碳源包含纤维素、木质素、树脂和/或淀粉中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的石墨电极抗氧化涂料，其特征在于，所述硼源包含硼及其化合物。
5.根据权利要求1所述的石墨电极抗氧化涂料，其特征在于，所述硼源包含硼烷及其衍生物。
6.根据权利要求1所述的石墨电极抗氧化涂料，其特征在于，所述无机填料包含氧化铝、氧化硼中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的石墨电极抗氧化涂料，其特征在于，所述无机填料包含硼酸。
8.一种抗氧化涂层，其特征在于，使用如权利要求1-7任一项所述的石墨电极抗氧化涂料制备，包含覆盖于石墨电极表面的硼碳多孔层，覆盖于所述硼碳多孔层上的致密膜层。
9.根据权利要求8所述的抗氧化涂层，其特征在于，包含以下制备步骤：制备含有碳源
10.根据权利要求9所述的抗氧化涂层，其特征在于，所述干燥步骤包含通过所述石墨电极对所述浸渍液进行加热。
...【技术特征摘要】
1.一种石墨电极抗氧化涂料，其特征在于，包含a组分和b组分，所述a组分包含碳源和硼源，所述b组分包含无机填料。
2.根据权利要求1所述的石墨电极抗氧化涂料，其特征在于，所述碳源为高分子有机物。
3.根据权利要求1所述的石墨电极抗氧化涂料，其特征在于，所述碳源包含纤维素、木质素、树脂和/或淀粉中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的石墨电极抗氧化涂料，其特征在于，所述硼源包含硼及其化合物。
5.根据权利要求1所述的石墨电极抗氧化涂料，其特征在于，所述硼源包含硼烷及其衍生物。
6.根据权利要求1所述的石墨电极抗氧化涂料，其特征在于，所述无机填料包含氧化铝、氧化硼中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张生国，岳建设，张生贤，苏康油，吉凯思，吴淑群，
申请(专利权)人：八龙应用材料科技海南有限公司，
类型：发明
国别省市：
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