[发明专利]一种在石墨表面制备抗氧化涂层的方法

权利要求书

1.一种用于金属冶炼的石墨材料，其特征在于，所述石墨基体表面复合有热解炭涂层。

2.根据权利要求1所述的石墨材料，其特征在于，所述石墨基体的密度为1.6～2.0g/cm³；

所述石墨基体包括石墨舟皿、石墨浇管、石墨炉管、石墨板/棒、石墨碳毡、石墨坩埚、石墨窝和石墨环中的一种或多种；

所述热解炭涂层的厚度为20～150μm；

所述热解碳涂层完全均匀的包覆在所述石墨基体表面；

所述热解碳涂层的密度为1.95～2.30g/cm³。

3.根据权利要求1所述的石墨材料，其特征在于，所述热解碳涂层包括复合在石墨基体上的粘结层以及复合在粘结层上的阻挡层；

所述阻挡层为致密阻挡层；

所述阻挡层的密度大于粘结层的密度；

所述粘结层的密度大于石墨基体的密度；

所述热解炭涂层不含有非碳元素。

4.根据权利要求1所述的石墨材料，其特征在于，所述热解碳涂层为热解碳抗氧化涂层；

所述热解炭涂层由碳源气体经化学气相沉积后形成；

所述金属冶炼的温度大于等于1000℃；

所述金属冶炼包括金属高温冶炼；

所述金属高温冶炼的温度大于等于1700℃。

5.一种用于金属冶炼的石墨材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将石墨基体在氧化气体中进行预氧化处理后，在碳源气体的条件下，对石墨基体进行化学气相沉积，得到表面覆盖热解碳的石墨材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氧化气体包括空气、氧气和臭氧中的一种或多种的含氧气体；

以石墨基体表面积为基准，每平方分米通入氧化气体0.1～1.0SL/Min；

所述氧化气体中还包括载气；

所述载气包括氮气和/或惰性气体；

所述载气与含氧气体的体积比为(0.5～2.0):1。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述预氧化处理的升温速率为100～300℃/h；

所述预氧化处理的具体步骤为，先升温至预氧化温度后再通入氧化气体；

所述预氧化处理的温度为400～700℃；

所述预氧化处理的压力为2.0～20.0Kpa；

所述预氧化处理的时间为10～50Min。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述预氧化处理后，继续升温，然后通入碳源气体，在碳源气体的条件下，对石墨基体进行化学气相沉积；

所述继续升温的升温速率小于等于200℃/h；

所述继续升温后还包括保温步骤；

所述保温的时间为大于等于2h；

所述碳源气体包括天然气、丙烷和丙烯中的一种或多种。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积包括第一阶段和第二阶段；

所述第一阶段的碳源气体为天然气；

所述第一阶段中，以石墨基体表面积为基准，每平方分米通入碳源气体0.1～0.5SL/Min；

所述第一阶段化学气相沉积的温度为1000～1200℃；

所述第一阶段化学气相沉积的压力为1.0～5.0Kpa；

所述第一阶段化学气相沉积的时间为10～20h。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述第二阶段的碳源气体中至少含有丙烷或丙烯中的一种；

所述第二阶段中，以石墨基体表面积为基准，每平方分米通入碳源气体0.5～2.5SL/Min；

所述第二阶段化学气相沉积的温度为950～1150℃；

所述第二阶段化学气相沉积的压力为1.0～10.0Kpa；

所述第二阶段化学气相沉积的时间为20～40h。