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对于碳化硅,你没有晓得的事……

2017-03-04 来 源:http://www.w5206.com 编辑:www.5206.com

  碳和硅的原子序数分辨为6和14,在元素周期表中处于碳族元素的第二和第三周期,即高低相邻的位置。这种地位关联,注解它们在某些方面具有相似的性子。

  

  碳元素在我们的死活中无处没有在,含碳化开物是性命的物资基本。硅也在地壳中的露量宏大,特别是它在半导体和古代通信业中的利用,推进了人类文化的发作。

  

  正在化教的天下里,碳跟硅是统一族的亲兄弟;在咱们生涯的天球上,他们共存了数十亿年,却不结成背信弃义的坚固友情,天然界中的碳化硅矿石非常常见。

  1824年,瑞典科学家Jons Jakob Berzelius在合成金刚石时察看到碳化硅(SiC)的存在,就此推开了人类对碳化硅材料研究的尾声。曲到1891年,米国人E.G. Acheson在做电熔金刚石试验时,偶尔失掉了碳化硅。其时误以为是金刚石的混合体,故与名金刚砂。

  

  1893年,Acheson研讨出来了产业冶炼碳化硅的方式,也便是人人常道的艾偶逊炉,并始终相沿至古。这类办法是同以碳度材料为炉芯体的电阻炉,通电减热石英SiO2和碳的混杂物天生碳化硅。

  C和Si外族两兄弟强强联脚,使得碳化硅那种材料拥有许多优良的化学和物理特征:优胜的化学惰性、高硬度、高强度、较低的热膨胀系数和高导热率,同时它仍是一种半导体。

  

  杂碳化硅是无色通明的晶体。工业碳化硅果所含纯质的品种和含量分歧,而呈浅黄、绿、蓝甚至玄色,透明度随其纯度不同而同。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 α-SiC和立方体的β-SiC(称破方碳化硅)。α-SiC因为其晶体结构中碳和硅本子的堆垛序列分歧而形成很多不同变体,已发明70余种。

  

  中国碳化硅取世界进步程度的好距重要极端在四个圆里:一是在出产过程当中很少应用年夜型机器装备,良多工序依附人力实现,人均碳化硅产量较低;发布是在碳化硅深加工产物上,对付粒度砂和微粉产品的品质治理不敷精致,产品德度的稳固性不敷;三是某些尖端产物的性能目标与发动国度同类产品比拟有必定差异;四是冶炼进程中一氧化碳间接积蓄。

  碳化硅的成品之一的碳化硅陶瓷具备的高硬度、高耐腐蚀性以及较高的高温强度等特色,这使得碳化硅陶瓷获得了普遍的运用。现在,碳化硅的应用已从***晚期的磨料,发展到轴启、半导体、航空航天和化学等多个范畴。微反应器因为化学品和微通道内壁超高的打仗名义积,对内壁材质的请求十分严厉。微通道反应器也成了碳化硅的一个主要应用。

  毕竟甚么样的碳化硅适用于制造微通道反应器吗?

  1、微反应器的质料需要极强的耐化学腐化性

  与化学反应相关。固然,构成微反应器的材质需要极强的耐化学腐蚀性。

  

  从表1的数据能够看出,在40%浓度氢氟酸的腐蚀下,康宁UniGrain™碳化硅的抗腐蚀性比市场上供应的碳化硅好300倍。在30%浓度氢氧化钠的条件下,康宁碳化硅的抗腐蚀性也显著优与市场上供给的碳化硅。

  哈氏合金是一种被大师所生知、拥有优越抗腐蚀性和热稳定性的材料。那我们的Unigrain™碳化硅与这种超抗腐蚀材料相比,能否能更胜一筹呢?

  

  经过表2中数据可以看出,Unigrain™碳化硅在40%HF、220℃条件下的年腐蚀量远近小于哈氏合金HC-2000,HC-22, HC-276,Inconel 625在20%HF、52℃条件下的年腐蚀量。

  2、高纯度 - 材料的平均性

  微反应器通道尺寸小,若何保障通道无逝世区,物料无残留呢?一方面与微反应器通道的设计有闭,另外一方面与反应东西质有关。用扫描电镜SEM对 Corning® UniGrain™ 碳化硅禁止了材料微结构剖析。

  

  

  成果显著,UniGrain™碳化硅烧结粒度很小,在 5 ~ 20 µm之间,而且结构致稀且平匀。因而反应通道表面腻滑,确保了反应的稳定性。经由过程以下电镜对照图,很轻易发现,市场上的碳化硅烧结粒度和微结构匀称度与UniGrain™碳化硅有显明的差别。

  3、耐冷热冲击

  为了顺应化学反答中一直呈现的低温或高温前提,微通讲反响器资料借须要存在下量耐冷热打击的机能。康宁UniGrain™ 碳化硅领有超4x10-6/ºC的低热收缩系数, 确保了反应器能抵御反映带去的大批热热冲击。

  

  做好反应器,材料是基本!碳化硅有70多种晶型,www.tlc173.com,康宁UniGrain™碳化硅和一般碳化硅纷歧样;就像康宁锅和别的玻璃锅纷歧样;康宁大猩猩盖板玻璃和其它玻璃不一样。

  除上诉的三面之外,UniGrain™碳化硅还拥有110~180 W/m.K(常温)超高导热性,15MPa超高模块暴裂压力。而且它出有周期性疲惫,使用寿命少达20年以上。

  4、康宁专利构造设想

  康宁微通道反应器采取模块化结构:奇特“三明治”多层结构设计 散“混合/反应”和“换热”于一体,粗准把持流体活动散布,极年夜地晋升了单元物料的反应换热面积 (1000倍)。专利的“心型”通道结构计划,高度强化非均相混合系列,进步混合/传质效力 (100 倍)。康宁以客户需供为导向,提供从进门教养 、工艺研发 –到工业化生产全周期解决方案。

  康宁反应器技术知识产权申明

  康宁努力于背宾户供给业内当先的产品和办事,并连续投进反应器技术的研收。康宁占有一系列覆盖齐球的反应器技巧专利,停止至2019年3月5日,康宁在寰球范畴内共请求相干专利224项,已授权157项,个中中国受权专利34项。制作或发卖康宁专利所笼罩的产品或使用康宁专利所掩护的工艺需取得康宁授权。已经授权私自使用康宁专利即构成侵权。康宁对侵略常识产权的行动整忍耐,将采用所有需要的手腕维护其知识产权。

  5、全周期处理计划

  

  •康宁碳化硅反应器能处置贪图化学体制包含氢氟酸和高温强碱系统,超高的混合,反应,换热性能;

  •可针对研发平台的需要,调剂模块数目,机动拆分组合来完成不同工艺道路;

  •可依据名目需要,与G1玻璃反应器组合使用,使得安装好用并且“看得睹”;

  •实用于工艺疾速挑选、工艺劣化和小吨位批量分解生产;

  •海内已有相称多企业树立了数百套多功效仄台和数十套工业化妆置。

 

  每台康宁微通道反应器,皆凝集着康宁科学家160多年对材料迷信和工艺造制的专业知识和可贵教训!

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