高强度耐腐蚀柔性石墨的制备技术
(清华大学材料科学与工程系先进材料教育部重点实验室,北京100083)
一、内容介绍
柔性石墨具有优异的密封特性,是核电站首选的密封材料。广泛应用于液体和气体密封的各种场合,被誉为“密封之王”。但柔性石墨有其固有的缺点:一是强度太低,普通柔性石墨片(密度约为1g/cm3)的强度只有3 ~ 5 MPa,很多场合难以单独使用,需要用金属板加固;另一个缺点是柔性石墨在电化学系统中太稳定。当它与大多数金属配对时,它总是阴极,导致配对金属的阳极氧化和电化学腐蚀。但在安全性和精度要求高的场合,如核电、精细化工等,不允许对密封系统的金属管道和零件进行腐蚀。针对这两个缺点,“八五”项目列出了两个研究课题:高强度柔性石墨和缓蚀柔性石墨。
清华大学根据分散颗粒的增强机理和添加缓蚀剂的原理,提出并成功开发了在膨胀石墨中添加增强剂或缓蚀剂前驱体的复合技术,使增强颗粒或缓蚀剂颗粒在柔性石墨制备过程的膨胀和后处理过程中均匀分散分布在柔性石墨中,形成高强度的柔性石墨或缓蚀剂柔性石墨。高强度柔性石墨以硼酸为前驱体。膨胀成型后,氧化硼纳米/亚微米颗粒分散在柔性石墨基体中,使柔性石墨的强度提高一倍以上,达到65438±00 MPa以上。钼酸盐用作缓蚀柔性石墨的缓蚀剂,柔性石墨与45号钢的对偶在3%NaCl溶液中。与普通柔性石墨相比,柔性石墨的阳极氧化电流缓蚀率降低50%以上,即耐腐蚀寿命提高一倍以上。
二。识别、奖励和专利
该技术是在“八五”国家科技攻关项目1991 ~ 1995中开发的。该成果获发明专利一项(ZL93103781.6),通过国家建材局、国家教委科技成果鉴定,被评为国内外首创技术。这一成果被列入2006年中国建筑材料协会、中国硅酸盐学会建筑材料科学技术奖,技术发明一等奖“天然鳞片石墨改性新技术的研究与应用”。