石墨电极表面氩弧熔覆原位合成高温抗氧化复合涂层研究.docx

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摘要：
石墨电极在钢铁、铝电解、冶金等行业得到广泛应用，但其表面易受高温氧化腐蚀影响，加速石墨电极寿命的降低。因此，本研究使用氩弧熔覆原位合成技术，制备了高温抗氧化复合涂层以提升石墨电极的耐磨性和寿命。结果表明，经过此处理后，石墨电极的复合涂层具有较好的抗氧化性能，可显著延长其使用寿命。
关键词：石墨电极；氩弧熔覆；原位合成；高温抗氧化；复合涂层
Abstract:
Graphite electrodes are widely used in industries such as steel, aluminum electrolysis, and metallurgy. However, their surfaces are easily affected by high-temperature oxidative corrosion, which accelerates the decrease in the service life of graphite electrodes. Therefore, this study used argon arc melting in situ synthesis technology to prepare high-temperature oxidation-resistant composite coatings to improve the wear resistance and service life of graphite electrodes. The results showed that after this treatment, the composite coating of graphite electrodes has good oxidation resistance, which can significantly extend their service life.
Keywords: graphite electrodes, argon arc melting, in situ synthesis, high-temperature oxidation resistance, composite coating

石墨电极是钢铁、铝电解、冶金等工业中常用的电极材料。尽管石墨具有较好的导电性和耐磨性，但其表面容易受到高温氧化腐蚀的影响，从而影响石墨电极的使用寿命和效率。
目前，一些学者通过表面涂覆、表面改性等方法，来提升石墨电极的性能。其中，采用复合涂层技术是一种较为常用的方法。通过在石墨电极表面涂覆一层高温抗氧化复合涂层，可显著提高石墨电极的寿命和使用效率。

本研究采用氩弧熔覆原位合成技术，制备石墨电极表面的高温抗氧化复合涂层。熔覆原位合成技术是一种将涂层材料通过熔覆在基材表面，再通过化学反应生成复合涂层的方法，可以在较短时间内实现复合涂层的制备。
在实验中，我们选取了石墨电极为基材，涂层材料选用了Cr3C2、NiCr等合金材料。首先，将Cr3C2和NiCr等合金材料粉末按一定的比例混合，然后熔覆在石墨电极表面，并利用氩气保护下进行原位合成，使涂层材料与石墨电极表面形成一层均匀、致密的高温抗氧化复合涂层。

经过一系列的实验，我们得到了如下结论：
首先，采用石墨电极表面氩弧熔覆原位合成高温抗氧化复合涂层可以有效地提高石墨电极的耐磨性和使用寿命。
其次，由于合金材料的加入，涂层的抗氧化性能得到显著提高。通过高温氧化实验，我们发现经过处理后的石墨电极表面涂层与原来相比，颜色变浅且表面没有明显的氧化痕迹，证明其抗氧化性能大幅提升。
最后，由于合金材料的加入，石墨电极表面的复合涂层具有较高的硬度和耐磨性，能够承受高负荷和剧烈摩擦等环境的作用。

本研究采用氩弧熔覆原位合成技术，制备了高温抗氧化复合涂层，并对复合涂层的性能进行了测试。实验结果表明，石墨电极表面涂覆高温抗氧化复合涂层可以显著提高石墨电极的使用寿命和效率，具有一定的应用前景。

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