تعمل مكونات الجرافيت الصناعية في الغالب في بيئات ذات درجة حرارة عالية لفترة طويلة، والأكسدة ذات درجة الحرارة العالية هي العامل الأساسي الذي يؤدي إلى تقادم المنتج وفشله. تتمتع مواد الجرافيت النقية بثبات حراري ممتاز في الفراغ أو الجو الخامل، ولن تتحلل أو تتشوه حتى في درجات حرارة عالية جدًا تزيد عن 3000 درجة. ومع ذلك، في البيئات الهوائية الصناعية التقليدية، سوف يتفاعل الجرافيت مع الأكسجين عندما تتجاوز درجة الحرارة 450 درجة، مما يولد ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون، مما يؤدي إلى استئصال السطح المستمر وتقليل السمك. مع زيادة درجة الحرارة ووقت الخدمة، تتكثف درجة الأكسدة، وتشكل طبقة مسحوق كربون مسامية فضفاضة على سطح الجرافيت، مما يفقد القوة الهيكلية ويفشل تمامًا في النهاية.
تنقسم عملية فشل أكسدة الجرافيت إلى ثلاث مراحل: مرحلة الأكسدة الدقيقة الأولية للسطح، ومرحلة استئصال الطبقة الوسطى، ومرحلة الفشل الهيكلي الشامل. في المرحلة الأولية، تتم أكسدة الجزيئات الدقيقة السطحية فقط، دون أي تغيير واضح في مظهر المنتج وأدائه؛ في المرحلة المتوسطة، يتم استئصال الطبقة الواقية السطحية تمامًا، وتتأكسد المصفوفة الداخلية بشكل مستمر، وينخفض سمك المنتج وقوته بشكل كبير؛ في المرحلة المتأخرة، يكون الهيكل الداخلي مفككًا بشدة، وتظهر تشققات، ويفقد المكون قيمة الخدمة تمامًا. معظم حالات فشل الجرافيت الصناعية تنتج عن الاجتثاث التأكسدي التراكمي على المدى الطويل.
يعد تعديل Matrix المضاد للأكسدة عبارة عن تقنية داخلية لتحسين الأداء، والتي تمزج الإضافات الوظيفية المضادة للأكسدة المقاومة للحرارة العالية في المواد الخام الجرافيتية في مرحلة الخلط. بعد الجرافيت بدرجة حرارة عالية، تشكل المواد المضافة مراحل بلورية خاملة مستقرة داخل مصفوفة الجرافيت، والتي يمكن أن تسد قناة الأكسدة الداخلية وتحسن مقاومة الأكسدة الشاملة لدرجات الحرارة العالية للجرافيت. يتميز الجرافيت المعدل بالمصفوفة بأداء دائم مضاد للأكسدة، والذي لن يفشل بسبب تآكل السطح، وهو مناسب لظروف العمل الدورية ذات درجات الحرارة العالية على المدى الطويل مع الاحتكاك الميكانيكي المتكرر.
حماية الطلاء السطحي هي تقنية مقاومة الأكسدة الفعالة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. يتم ترسيب الطلاءات الخزفية الخاملة عالية الكثافة مثل كربيد السيليكون (SiC) ونيتريد البورون (BN) على سطح الجرافيت من خلال ترسيب البخار الكيميائي وعمليات التلبيد ذات درجة الحرارة العالية. يشكل الطلاء المدمج طبقة واقية مغلقة، مما يعزل تمامًا مصفوفة الجرافيت عن الأكسجين الخارجي والبيئة ذات درجة الحرارة العالية، ويمنع بشكل أساسي تفاعل الأكسدة. تتميز حماية الطلاء بمزايا الكفاءة العالية والتكلفة المنخفضة والتحسين الكبير في الأداء، وهي مناسبة للمكونات عالية الدقة ذات متطلبات نظافة السطح العالية.
حماية الغلاف الجوي هي تكنولوجيا مساعدة مضادة للأكسدة لتشغيل المعدات، مما يقلل من تركيز الأكسجين في جسم الفرن عن طريق ملء النيتروجين والأرجون والغازات الخاملة الأخرى، مما يمنع تفاعل أكسدة الجرافيت. غالبًا ما يتم استخدامه مع تقنية الجرافيت المعدلة لزيادة عمر خدمة المكونات. ومع ذلك، تعتمد حماية الغلاف الجوي على ظروف تشغيل المعدات ولا يمكنها حل عيوب الأكسدة الكامنة في مواد الجرافيت نفسها.
قامت Jincheng Graphite بتطوير تقنية تعديل مركبة مضادة للأكسدة بشكل مستقل، ودمج التحسين الداخلي للمصفوفة وحماية طلاء السطح لتحقيق ترقية مزدوجة ضد الأكسدة. بالنسبة لظروف العمل ذات درجة الحرارة العالية والاحتكاك على المدى الطويل، تعتمد الشركة الجرافيت المعدل المضاد للأكسدة لضمان الأداء الدائم المضاد للأكسدة؛ لسيناريوهات درجات الحرارة العالية الخالية من الغبار عالية الدقة، يتم تخصيص حماية طلاء السيراميك BN وSiC عالية النقاء لتحقيق صفر تلوث ومضاد للأكسدة عالي الكفاءة؛ بالنسبة لظروف العمل ذات الدورات الطويلة للغاية، تم اعتماد التعديل المركب ثنائي العملية لزيادة عمر خدمة المكونات إلى أقصى حد.
يمكن لمنتجات الجرافيت المعدلة المضادة للأكسدة من Jincheng Graphite أن تقاوم بشكل ثابت الاجتثاث التأكسدي في البيئات الهوائية أقل من 1800 درجة، وعمر الخدمة أكثر من ضعف عمر الجرافيت العادي غير المعدل. تجتاز جميع المنتجات المعدلة اختبار محاكاة الأكسدة في درجات الحرارة العالية واكتشاف الأداء، وهي مجهزة بتقارير عملية تعديل النسخة الإنجليزية الكاملة وشهادة أداء مقاومة الأكسدة. تحل هذه التقنية بشكل فعال نقطة الألم الصناعية المتمثلة في عمر الخدمة القصير لمكونات الجرافيت في البيئات الهوائية ذات درجة الحرارة العالية، وتوفر حلول جرافيت طويلة العمر وعالية الثبات للمعدات الصناعية العالمية ذات درجة الحرارة العالية.
