Conas a fheabhsaíonn sciath sic friotaíocht ocsaídiúcháin charbóin bhraith？？

Bhraith carbóntá airíonna den scoth aige, mar shampla seoltacht theirmeach íseal, teas beag sonrach, agus cobhsaíocht theirmeach ardteochta ard. Is minic a úsáidtear é mar ábhar inslithe teirmeach i bhfolús nó in atmaisféar cosanta agus baineadh úsáid as go forleathan sa réimse leathsheoltóra. Mar sin féin, i dtimpeallacht ina bhfuil teocht níos airde ná 450 ℃, déanfar ocsaídiú go tapa ar charbón, agus mar thoradh air sin scriosfar an t -ábhar go tapa. Is minic a bhíonn timpeallacht phróiseála na leathsheoltóirí níos airde ná 450 ° C, mar sin tá sé thar a bheith tábhachtach chun friotaíocht ocsaídiúcháin charbóin a fheabhsú.

Cén fáth RoghnaighSciath sic?

Is modh frith-ocsaídiúcháin idéalach é sciath dromchla do tháirgí snáithín carbóin. I measc na mbratuithe frith-ocsaídiúcháin tá bratuithe miotail, bratuithe ceirmeacha, bratuithe gloine, srl. Nuair a dhéantar SIC a ocsaídiú ag teocht ard, is féidir leis an SiO2 a ghintear ar a dhromchla scoilteanna agus lochtanna eile a líonadh sa sciath agus bac a chur ar threá O2, rud a chiallaíonn gurb é an t -ábhar sciath is coitianta a úsáidtear i mbratuithe táirge snáithín carbóin.

Conas sciath sic a dhéanamh ar charbón a bhraith?

Ullmhaíodh sciath SIC ar dhromchla snáithín carbóin carbóin trí sil -leagan gaile ceimiceach. Tar éis glanadh ultrasonaic, triomaíodh an carbón ullmhaithe ag 100 ℃ ar feadh tréimhse ama. Rinneadh an carbón a bhraitear a théamh go 1100 ℃ i bhfoirnéis feadán folúis, le AR mar an gás caolaithe agus H2 mar an gás iompróra, agus an trichloromethyl siloxane téite i gceannas ar an seomra imoibriúcháin trí mhodh boilgeoir. Seo a leanas prionsabal na sil -leagan:

A₃Shick (g) → sic (s) +3HCl (g)

Cén chuma atá ar dhromchla an charbóin sciath SIC?

D'úsáid muid D8 roimh ré diffractometer X-ghathaithe (XRD) chun anailís a dhéanamh ar chomhdhéanamh céim charbóin sciath SIC. Ón speictream XRD de charbón sciath SIC a bhraitear, mar a thaispeántar i bhFigiúr 1, tá trí bhuaic díraonta shoiléire ag 2θ = 35.8 °, 60.2 °, agus 72 °, a fhreagraíonn don (111), (220), agus (311) plánaí criostail β-sic, faoi seach. Is féidir a fheiceáil go bhfuil an sciath a fhoirmítear ar dhromchla an charbóin a bhraitear β-SIC.

Figiúr 1 Speictream XRD de Charbón Cumhdach Sic

D'úsáideamar micreascóp leictreon scanadh Magellan 400 (SEM) chun moirfeolaíocht micreascópach carbóin a bhrath roimh agus tar éis sciath. Mar is léir ó Fhigiúr 2, tá na snáithíní carbóin taobh istigh den bhun -charbón a bhraitear míchothrom i dtiús, dáilte go casta, le líon mór folúntais, agus dlús foriomlán íseal (thart ar 0.14 g/cm3). Is iad láithreacht líon mór folúntais agus dlús íseal na príomhchúiseanna ar féidir le carbón a úsáid mar ábhar inslithe teirmeach. Tá líon mór grooves ar dhromchla na snáithíní carbóin taobh istigh den bhunbhorbón a bhraitear feadh na haise snáithín, rud a chabhraíonn leis an neart nasctha idir an sciath agus an mhaitrís a fheabhsú. 

Ó chomparáid a dhéanamh idir Figiúirí 2 agus 3, is féidir a fheiceáil go bhfuil na snáithíní carbóin taobh istigh den charbón sciath clúdaithe le bratuithe SIC. Cruthaítear na bratuithe SIC le cáithníní beaga a dhéantar a chruachadh go docht, agus tá na bratuithe aonfhoirmeach agus dlúth. Tá siad nasctha go docht leis an maitrís snáithín carbóin, gan scamhadh soiléir, scoilteanna agus poill, agus níl aon scoilteadh soiléir ag an nascadh leis an maitrís.

Figiúr 2 An mhoirfeolaíocht a bhaineann le braistint charbóin agus deireadh snáithín carbóin aonair roimh sciath

Figiúr 3 An mhoirfeolaíocht a bhaineann le braistint charbóin agus deireadh snáithín carbóin aonair tar éis sciath

Cén chaoi a mbraitheann friotaíocht ocsaídiúcháin carbóin sciath sic?

Rinneamar anailís teirmeagraimiméadrach (TG) ar ghnáth -bhrath carbóin agus ar charbón sciath SIC a bhraith, faoi seach. Ba é an ráta teasa ná 10 ℃/min agus ba é an ráta sreafa aeir ná 20 ml/min. Is é Figiúr 4 an cuar TG de charbón a bhraitear, áit a bhfuil Figiúr 4A mar chuar TG de bhrath carbóin neamh -chóraithe agus is é Figiúr 4B an cuar TG de charbón sciath Sic. Ag thart ar 790 ℃, is é 0 an codán iarmharach den sampla, rud a chiallaíonn go bhfuil sé ocsaídithe go hiomlán. 

Mar a thaispeántar i bhFíor 4B, níl aon chaillteanas maise ag an sampla carbóin brataithe nuair a ardaíonn an teocht ó theocht an tseomra go 280 ℃. Ag 280-345 ℃, tosaíonn an sampla ag ocsaídiú de réir a chéile, agus tá an ráta ocsaídiúcháin sách tapa. Ag 345-520 ℃, moillíonn an dul chun cinn ocsaídiúcháin. Ag thart ar 760 ℃, sroicheann oll -chaillteanas an tsampla an t -uasmhéid, atá thart ar 4%. Ag 760-1200 ℃, de réir mar a ardaíonn an teocht, tosaíonn mais an tsampla ag méadú. Is é sin, tarlaíonn meáchan a fháil. Tá sé seo toisc go bhfuil an sic ar dhromchla an snáithín carbóin ocsaídithe chun SiO2 a fhoirmiú ag teocht ard. Is imoibriú meáchain é an t -imoibriú seo, a mhéadaíonn mais an tsampla.

Agus Figiúr 4A agus Figiúr 4B á gcur i gcomparáid, is féidir a fháil amach go bhfuil an gnáth -charbón ocsaídithe go hiomlán ag 790 ℃, agus go bhfuil an ráta meáchain caillteanas ocsaídiúcháin den sampla carbóin sciath SIC thart ar 4%. Nuair a ardaíonn an teocht go 1200 ℃, bhraith mais an charbóin sciath Sic fiú beagán mar gheall ar ghiniúint SiO2, rud a léiríonn gur féidir leis an gclúdach SIC feabhas suntasach a chur ar fhriotaíocht ocsaídiúcháin ardteochta an charbóin.

Fíor 4 Cuar Tg de Charbón Feel

AnSciath sicTá sé ullmhaithe go rathúil ar charbón a bhraitheann ar sil -leagan gaile ceimiceach, go leanúnach, leanúnach, go bhfuil sé cruachta go dlúth, agus nach bhfuil aon phoill nó scoilteanna soiléire aige. Tá an sciath SIC nasctha go docht leis an tsubstráit gan bearnaí soiléire. Tá cumas frith-ocsaídiúcháin an-láidir aige.