(嘉峪關(guān)石榴石濾料)免費(fèi)試樣(嘉峪關(guān)金剛砂)
碳化硅至少有70種結(jié)晶型態(tài)。α-碳化硅為常見的一種同質(zhì)異晶物,在高于2000 °C高溫下形成,具有六角晶系結(jié)晶構(gòu)造(似纖維鋅礦)。β-碳化硅,立方晶系結(jié)構(gòu),與鉆石相似,則在低于2000 °C生成,結(jié)構(gòu)如頁(yè)面附圖所示。雖然在異相觸媒擔(dān)體的應(yīng)用上,因其具有比α型態(tài)更高之單位表面積而引人注目,而另一種碳化硅,μ-碳化硅為穩(wěn)定,且碰撞時(shí)有較為悅耳的聲音,但直至今日,這兩種型態(tài)尚未有商業(yè)上之應(yīng)用。
因其3.2g/cm3的比重及較高的升華溫度(約2700 °C) [1] ,碳化硅很適合做為軸承或高溫爐之原料物件。在任何已能達(dá)到的壓力下,它都不會(huì)熔化,且具有相當(dāng)?shù)偷幕瘜W(xué)活性。由于其高熱導(dǎo)性、高崩潰電場(chǎng)強(qiáng)度及高電流密度,在半導(dǎo)體高功率元件的應(yīng)用上,不少人試著用它來取代硅[1]。此外,它與微波輻射有很強(qiáng)的耦合作用,并其所有之高升華點(diǎn),使其可實(shí)際應(yīng)用于加熱金屬。
純碳化硅為無(wú)色,而工業(yè)生產(chǎn)之棕至黑色系由于含鐵之不純物。晶體上彩虹般的光澤則是因?yàn)槠浔砻娈a(chǎn)生之二氧化硅保護(hù)層所致。
物質(zhì)結(jié)構(gòu)
純碳化硅是無(wú)色透明的晶體。工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類和含量不同,而呈淺黃、綠、藍(lán)乃至黑色,透明度隨其純度不同而異。
碳化硅晶體結(jié)構(gòu)分為六方或菱面體的 α-SiC和立方體的β-SiC(稱立方碳化硅)。α-SiC由于其晶體結(jié)構(gòu)中碳和硅原子的堆垛序列不同而構(gòu)成許多不同變體,已發(fā)現(xiàn)70余種。β-SiC于2100℃以上時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)棣?SiC。碳化硅的工業(yè)制法是用優(yōu)質(zhì)石英砂和石油焦在電阻爐內(nèi)煉制。煉得的碳化硅塊,經(jīng)破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產(chǎn)品。
制作工藝
由于天然含量甚少,碳化硅主要多為人造。常見的方法是將石英砂與焦炭混合,利用其中的二氧化硅和石油焦,加入食鹽和木屑,置入電爐中,加熱到2000°C左右高溫,經(jīng)過各種化學(xué)工藝流程后得到碳化硅微粉。
碳化硅(SiC)因其很大的硬度而成為一種重要的磨料,但其應(yīng)用范圍卻超過一般的磨料。例如,它所具有的耐高溫性、導(dǎo)熱性而成為隧道窯或梭式窯的窯具材料之一,它所具有的導(dǎo)電性使其成為一種重要的電加熱元件等。制備SiC制品首先要制備SiC冶煉塊[或稱:SiC顆粒料,因含有C且超硬,因此SiC顆粒料曾被稱為:金剛砂。但要注意:它與天然金剛砂(也稱:石榴子石)的成分不同。在工業(yè)生產(chǎn)中,SiC冶煉塊通常以石英、石油焦等為原料,輔助回收料、乏料,經(jīng)過粉磨等工序調(diào)配成為配比合理與粒度合適的爐料(為了調(diào)節(jié)爐料的透氣性需要加入適量的木屑,制備綠碳化硅時(shí)還要添加適量食鹽)經(jīng)高溫制備而成。高溫制備SiC冶煉塊的熱工設(shè)備是專用的碳化硅電爐,其結(jié)構(gòu)由爐底、內(nèi)面鑲有電極的端墻、可卸式側(cè)墻、爐心體(全稱為:電爐中心的通電發(fā)熱體,一般用石墨粉或石油焦炭按一定的形狀與尺寸安裝在爐料中心,一般為圓形或矩形。其兩端與電極相連)等組成。該電爐所用的燒成方法俗稱:埋粉燒成。它一通電即為加熱開始,爐心體溫度約2500℃,甚至更高(2600~2700℃),爐料達(dá)到1450℃時(shí)開始合成SiC(但SiC主要是在≥1800℃時(shí)形成),且放出co。然而,≥2600℃時(shí)SiC會(huì)分解,但分解出的si又會(huì)與爐料中的C生成SiC。每組電爐配備一組變壓器,但生產(chǎn)時(shí)只對(duì)單一電爐供電,以便根據(jù)電負(fù)荷特性調(diào)節(jié)電壓來基本上保持恒功率,大功率電爐要加熱約24 h,停電后生成SiC的反應(yīng)基本結(jié)束,再經(jīng)過一段時(shí)間的冷卻就可以拆除側(cè)墻,然后逐步取出爐料。

煤化工行業(yè)一直給很多人一種高耗能,高污染的形象,同時(shí)我國(guó)216年焦炭產(chǎn)量總計(jì)約4.49億噸,我國(guó)每年產(chǎn)生焦化脫硫廢液4多萬(wàn)噸。關(guān)于煤化工廢水“零排放”的處理一直是熱門話題。新的《煉焦行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》與新環(huán)保法(于215年1月1日起)的正式實(shí)施,以及216年的新版《危險(xiǎn)廢物名錄》:將危險(xiǎn)廢物分為46大類,新增了117種危廢種類,使得危廢種類增加至479種,其中危險(xiǎn)化學(xué)品名錄中明確包含了焦炭生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的脫硫廢液(廢物類別:HW11;行業(yè):煉焦行業(yè);廢物代碼:252-13-11;廢物名稱:焦炭生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的脫硫廢液)。
光催化氧化技術(shù)利用光激發(fā)氧化將OH2O2等氧化劑與光輻射相結(jié)合。所用光主要為紫外光,包括uv-H2Ouv-O2等工藝,可以用于處理污水中CHClCCl多氯聯(lián)苯等難降解物質(zhì)。另外,在有紫外光的Fenton體系中,紫外光與鐵離子之間存在著協(xié)同效應(yīng),使H2O2分解產(chǎn)生羥基自由基的速率大大加快,促進(jìn)有機(jī)物的氧化去除。大自然具有十分強(qiáng)大的自我修復(fù)功能,排放在大氣中的廢氣物質(zhì),經(jīng)過一段時(shí)間廢氣物質(zhì)會(huì)慢慢被分解掉,其中主要的過程是發(fā)生了光化學(xué)反應(yīng)。
光氧催化技術(shù)廢氣處理簡(jiǎn)要原理應(yīng)用于工業(yè)廢氣治理中的紫外線波長(zhǎng)為154nm-254nm,波長(zhǎng)越短能量越大。在這個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域中,由于154nm-185nm的波長(zhǎng)相對(duì)比較短所以殺傷的空間范圍也較小。而185nm-254nm盡管波長(zhǎng)較長(zhǎng)但是殺傷空間范圍相對(duì)較大。廢氣的光解氧化機(jī)理包括兩個(gè)過程:1.在產(chǎn)生高能離子群體的過程中,一定數(shù)量的有害氣體分子受高能作用,本身分解成單質(zhì)或轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。含有大量高能粒子和高活性的自由基的離子群體,與大分子氣體(如苯、甲苯等)作用,打開了其分子內(nèi)部的化學(xué)鍵,轉(zhuǎn)化為無(wú)害的小分子物質(zhì)。