眾所周知,，石墨制品在制造過程中，有機碳質(zhì)原料的熱解縮聚,，使人造石墨材料形成多孔性，一般氣孔率在20%～30%左右．其中大部分是開開口氣孔,，導(dǎo)致氧化性氣體的擴散速度及擴散深度增大,，抗氧化性能變差，一般在空氣中400℃左右就開始氧化,。防止石墨材料氧化的最主要的措施之一就是減少石墨材料與氧的接觸面積,，實質(zhì)上是用抗氧化的物質(zhì)覆蓋在石墨材料的孔隙或活性中心上，使其表面不直接暴露于空氣中,。目前,，石墨材料的抗氧化方法大致可分為三種：一是表面涂層；二是氣相沉積,；三是浸漬,。其中浸漬法具有設(shè)備簡單、操作容易,、效果顯著,、經(jīng)濟性好等優(yōu)點，正日益受到重視,。

1表面涂層法

涂層法即在石墨材料表面上噴涂一層耐氧化涂層,，一般涂層根據(jù)涂層物而異，涂層工藝各不相同,，所制得的制品的特性也不相同,。

(a)噴涂金屬、碳化物,、硅化物等

噴涂的材料有金屬,、碳化物、硅化物以及上述材料的混合物在石墨電極的表面噴鍍或融合一層鋁基金屬陶瓷，常采用的涂層工藝是鋁和耐火材料在電極表面的“交替噴涂一燒熔法”,，可得到抗氧化涂層石墨電極,，抗氧化涂層必然滿足以下要求：1)能耐高溫而不熔化，涂層分解溫度在1850℃以上,；2)與電極表面結(jié)合良好,，并有相似的熱膨脹系數(shù)；3)導(dǎo)電能力高于石墨電極基體,；4)應(yīng)有一定的機械強度,；5)對冶金操作及鋼水質(zhì)量無不利影響。有抗氧化涂層的石墨電極與同質(zhì)量的電極相比較,，可使每噸鋼的電極消耗量降低20%～30%,，并可降低煉鋼電耗5左右，而且由于抗氧化涂層的電阻小,，可以提高通過電極的電流密度,，減小電極直徑。

但由于抗氧化涂層的石墨電極制造成本提高8%～10%,，而且電爐鋼廠使用抗氧化涂層電極需要對煉鋼爐的電極夾持器進行技術(shù)改造,，改造工程量及投資額較大，并且對于煉鋼操作帶來一定的麻煩,。因此,，隨著高功率和超高功率石墨電極的推廣與應(yīng)用，我國目前基本上不生產(chǎn)抗氧化涂層石墨電極,。

(b)涂硼化物

此方法是把石墨制品表面涂一層含硼化物的可碳化液體,，其氧化性可大大降低，在820℃的靜止空氣中試驗表明,，未涂層的石墨制品的氧化損耗為100%,，而含硼化物涂層的石墨制品的氧化損耗僅1%。此種方法主要使用于制造飛機剎車片等,。

(c)涂富鋁紅柱石等

涂層材料含20～70%的富鋁紅柱石(3Al2O32SiO2),、5～14％的硅、5～70%的碳化硅或碳化硼,，將涂層噴涂到石墨制品上,，通過干燥熱處理，涂層即于石墨制品表面結(jié)合地很好,，能承受嚴重的熱脹,。這種方法主要適用于坩堝、鑄造熔融耐火材料的鑄模,、高爐砌塊等,。

2氣相沉積法

熱解炭和熱解石墨具有良好的耐高溫性和抗蝕性,，所以在石墨材料表面通過化學(xué)氣相沉積方法沉積一定厚度的熱解炭或熱解石墨，可以提高石墨材料的抗氧化性,，但是,，純熱解炭涂層最嚴重的缺點是各向異性大，在實際應(yīng)用中容易剝落,。若在熱解炭沉積過程中,，其沉積上鑲嵌針狀碳化硅晶體，該晶體的軸向與熱解炭的基面垂直,，便可降低熱解炭的各向異性度,，增加熱解炭的C軸向的強度，改善其它性能,，如膨脹性等,。此外，垂直鑲嵌的針狀碳化硅破壞了熱解炭的層狀結(jié)構(gòu),，從而減少了熱解炭的層剝落,。由于硅在氧化時形成SO2，熔融生成保護層,，因此．增強了該制品的耐氧化性和耐腐蝕性,。但是，由于其成本過高以及僅適用于小尺寸制品,，因而目前該技術(shù)主要應(yīng)用于航天航空材料等領(lǐng)域,。

3浸漬法

浸漬法即是用耐氧化物料浸漬石墨材料,，減少石墨制品的氣孔率,，從而達到減少碳與氧接觸表面的目的，提高石墨材料的抗氧化性,。為了達到令人滿意的效果,，應(yīng)針對浸漬劑的具體情況，采用不同的浸漬方法,。

(a)浸磷酸溶液

這種工藝方法簡單易行,，制得的石墨制品的耐氧化溫度達760℃或更高。具體方法是把石墨制品浸泡在含磷酸鹽的磷酸溶液中,，時間約10分鐘,。然后，將浸泡的制品至少加熱到500℃,，約5—10分鐘,。經(jīng)680℃和800℃的氧化試驗表明，經(jīng)浸泡的石墨制品耐氧化性比沒浸泡的石墨制品明顯增強,。

(b)浸硼硅酸玻璃

把硼硅酸玻璃放在浸漬裝置中的不銹鋼坩堝中,，抽真空加熱熔化，放入石墨制品，輸入氨氣維持一定時間使熔化的玻璃浸入到石墨制品中,。浸漬后的石墨制品比浸漬前的石墨制品性能大有提高,。其中，抗壓強度增加一倍,，抗折強度增加一倍多,，氣孔率明顯下降，而電阻率幾乎沒有變化,。耐氧化性增強,，氧化損耗顯著減少。

(c)浸防氧化劑

浸漬劑是防氧化劑,，該防氧化劑是一種或兩種以上堿土族金屬無機鹽與一種或兩種磷酸或磷酸鹽組成的混合物在該防氧化混合物中填加少量Si,、Ca等金屬鹽組成的導(dǎo)電性輔助劑和穩(wěn)弧劑，則可制得良好耐弧性和導(dǎo)電性的電極制品,。浸防氧化劑的石墨制品,，經(jīng)700℃的6小時試驗表明，石墨制品表面無氧化現(xiàn)象,。

(d)浸金屬鹽

選用耐熔金屬鹽飽和溶液作浸漬劑,，浸漬后的石墨制品在高溫加熱前，用氫氧化銨或硫酸氫銨水溶液浸泡石墨制品10分鐘,，使沉積在孔中的耐熔金屬鹽轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸?。然后，在真空或保護氣體中高溫加熱石墨制品,，使金屬氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)樘蓟?。此方法可?yīng)用于石墨電極的尖端，特別是在控制碳濃度的熔煉條件下,。

石墨材料抗氧化處理的方法除以上三種方法外還有混合法和浸涂法,。混合法既是在生產(chǎn)石墨制品的過程中,，混入耐熔金屬或混入金屬粉,。浸涂法則是綜合了浸漬法和涂層法優(yōu)點，極大地縮小了制品與氧的接觸表面積,。當然這種處理方法取決于制品的用途和所使用的處理劑,。

人造石墨電極通常采用浸漬的方法處理，浸漬溶液的成本及浸漬處理和相關(guān)處理的費用都不很高,，因而是提高電極質(zhì)量,，增強石墨電極在冶煉中的抗氧化性的最有效的方法。