本文關(guān)鍵詞：高溫抗氧化柔性石墨的制備及性能研究

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【摘要】：柔性石墨具有應(yīng)力松弛率小、耐腐蝕、抗輻射、耐高溫等優(yōu)異的性能,廣泛應(yīng)用于石化、汽車、核電等領(lǐng)域。作為密封材料,柔性石墨在高溫富氧條件下易氧化失重的缺點(diǎn)限制了它的使用范圍。本文以柔性石墨為研究對(duì)象,采用浸漬法制備了高溫抗氧化柔性石墨；并根據(jù)阿累尼烏斯方程對(duì)高溫抗氧化柔性石墨的壽命進(jìn)行預(yù)估；同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究了高溫抗氧化柔性石墨的密度、抗拉強(qiáng)度、壓縮回彈性能及密封性能的變化規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：(1)本文以磷酸、磷酸二氫鉀和四硼酸鈉為主要試劑配制浸漬液,通過(guò)正交試驗(yàn)法確定了浸漬液的最佳工藝條件：蒸餾水40ml,四硼酸鈉12g,磷酸二氫鉀12g,磷酸10ml,浸漬時(shí)間3h；TG-DSC分析表明浸漬液在柔性石墨表面形成了一層抗氧化涂層,提高了柔性石墨的抗氧化性。(2)根據(jù)阿累尼烏斯方程預(yù)估了高溫抗氧化柔性石墨單體材料及法蘭緊固狀態(tài)下高溫抗氧化柔性石墨的壽命,并與試驗(yàn)外推壽命進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：阿累尼烏斯法預(yù)估誤差較小,預(yù)估精度較高；相同條件下,制備的高溫抗氧化柔性石墨材料的壽命是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的1.4倍,國(guó)外產(chǎn)品的2.2倍；(3)通過(guò)相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)研究了高溫抗氧化柔性石墨密封材料的基本性能。結(jié)果表明：高溫抗氧化柔性石墨材料的密度比純?nèi)嵝允�；浸漬時(shí)間3～4h,浸漬液濃度30%～40%時(shí),高溫抗氧化柔性石墨的抗拉強(qiáng)度較高,抗拉強(qiáng)度比純?nèi)嵝允笄医咏趪?guó)內(nèi)產(chǎn)品,略好于國(guó)外產(chǎn)品；壓縮率比純?nèi)嵝允?高于國(guó)外產(chǎn)品,略低于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品；回彈率比純?nèi)嵝允?接近國(guó)內(nèi)產(chǎn)品,略高于國(guó)外產(chǎn)品。(4)對(duì)高溫抗氧化柔性石墨墊片進(jìn)行密封性能實(shí)驗(yàn),探討了墊片的泄漏規(guī)律。結(jié)果表明：墊片比壓較低時(shí),高溫抗氧化柔性石墨墊片的密封性能要優(yōu)于未處理的柔性石墨墊片；墊片比壓較高時(shí),高溫抗氧化柔性石墨墊片與未處理的柔性石墨墊片的密封性能差別不大；高溫抗氧化柔性石墨墊片的泄漏方式以界面泄漏為主,且本體泄漏要優(yōu)于未處理的純?nèi)嵝允珘|片；高溫抗氧化柔性石墨墊片的密封性能要優(yōu)于國(guó)外產(chǎn)品,接近于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。
【關(guān)鍵詞】：柔性石墨 浸漬 抗氧化 壽命 密封性能
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ127.11;TH136
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 引言11-12
• 1.2 柔性石墨概述12-14
• 1.2.1 無(wú)硫可膨脹石墨的制備13
• 1.2.2 低溫可膨脹石墨的制備13-14
• 1.3 石墨材料抗氧化研究的理論基礎(chǔ)14-16
• 1.3.1 石墨材料的結(jié)構(gòu)14
• 1.3.2 碳材料的氧化行為14-16
• 1.4 石墨材料高溫抗氧化技術(shù)研究現(xiàn)狀16-20
• 1.4.1 溶液浸漬法16-17
• 1.4.2 基體改性法17-18
• 1.4.3 表面涂層法18-20
• 1.5 抗氧化柔性石墨在密封領(lǐng)域中的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀20
• 1.6 本文主要研究?jī)?nèi)容20-21
• 第2章 高溫抗氧化柔性石墨的制備及抗氧化性研究21-34
• 2.1 正交試驗(yàn)21
• 2.2 高溫抗氧化柔性石墨的制備21-27
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料21-22
• 2.2.2 主要儀器設(shè)備22
• 2.2.3 柔性石墨的預(yù)處理22
• 2.2.4 柔性石墨粉料的制備22
• 2.2.5 浸漬液的配制22-23
• 2.2.6 浸漬與后處理工藝23
• 2.2.7 柔性石墨氧化失重率的測(cè)定23-24
• 2.2.8 浸漬液的配方優(yōu)化24-25
• 2.2.9 浸漬時(shí)間對(duì)柔性石墨氧化失重率的影響25-26
• 2.2.10 高溫抗氧化柔性石墨的制備工藝流程26-27
• 2.3 高溫抗氧化柔性石墨的抗氧化性研究27-31
• 2.3.1 氧化溫度對(duì)高溫抗氧化柔性石墨氧化失重率的影響27-28
• 2.3.2 氧化時(shí)間對(duì)高溫抗氧化柔性石墨氧化失重率的影響28-30
• 2.3.3 高溫抗氧化柔性石墨與國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品的對(duì)比研究30-31
• 2.4 浸漬劑的抗氧化機(jī)理分析31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 基于阿累尼烏斯法的高溫抗氧化柔性石墨壽命預(yù)估34-47
• 3.1 引言34
• 3.2 高溫加速老化模型及阿累尼烏斯方程34-35
• 3.2.1 基本假設(shè)34
• 3.2.2 高溫加速老化模型34-35
• 3.2.3 阿累尼烏斯方程35
• 3.3 應(yīng)用阿累尼烏斯方程預(yù)估高溫抗氧化柔性石墨的壽命35-37
• 3.4 高溫抗氧化柔性石墨單體材料的壽命預(yù)估公式37-39
• 3.5 法蘭緊固狀態(tài)下高溫抗氧化柔性石墨的壽命預(yù)估公式39-43
• 3.5.1 簡(jiǎn)易法蘭模型40-41
• 3.5.2 應(yīng)用阿累尼烏斯方程對(duì)法蘭緊固狀態(tài)下高溫抗氧化柔性石墨的壽命預(yù)估41-43
• 3.6 運(yùn)用公式預(yù)估兩種狀態(tài)下的高溫抗氧化柔性石墨壽命43-44
• 3.7 運(yùn)用阿累尼烏斯方程預(yù)估法蘭緊固狀態(tài)下不同抗氧化柔性石墨的壽命44-45
• 3.8 本章小結(jié)45-47
• 第4章 高溫抗氧化柔性石墨密封材料的性能研究47-56
• 4.1 引言47
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法47-50
• 4.2.1 主要儀器設(shè)備47
• 4.2.2 密度的測(cè)定47
• 4.2.3 拉伸實(shí)驗(yàn)47-49
• 4.2.4 壓縮回彈實(shí)驗(yàn)49-50
• 4.2.5 不同抗氧化柔性石墨材料性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)50
• 4.3 結(jié)果與分析50-55
• 4.3.1 高溫抗氧化柔性石墨材料的密度50-51
• 4.3.2 高溫抗氧化柔性石墨的拉伸性能研究51-53
• 4.3.3 高溫抗氧化柔性石墨的壓縮回彈性能研究53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第5章 高溫抗氧化柔性石墨墊片的密封性能研究56-63
• 5.1 密封與泄漏56-57
• 5.2 高溫抗氧化柔性石墨的密封性能研究57-59
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料57-58
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器58
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)方法58-59
• 5.3 結(jié)果與分析59-62
• 5.3.1 墊片比壓對(duì)泄漏率的影響59-60
• 5.3.2 介質(zhì)壓力對(duì)泄漏率的影響60-61
• 5.3.3 不同抗氧化柔性石墨墊片密封性能的對(duì)比研究61-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第6章 結(jié)論與展望63-65
• 6.1 結(jié)論63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 致謝69-70
• 作者在攻讀碩士期間公開發(fā)表的成果70

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：943981