(邵陽(yáng)金剛砂濾料)重量輕(邵陽(yáng)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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)一段時(shí)間的冷卻就可以拆除側(cè)墻,然后逐步取出爐料。
目前,我國(guó)建筑節(jié)能工作已經(jīng)進(jìn)入節(jié)能5%的第二階段。這一階段的主要任務(wù)是:在保證使用功能、建筑質(zhì)量和室內(nèi)熱環(huán)境符合小康目標(biāo)的前提下,努力實(shí)現(xiàn)全國(guó)城鎮(zhèn)建筑夏季室保溫低于3℃,采暖地區(qū)冬季達(dá)到18℃左右的基本要求,非采暖區(qū)室內(nèi)熱環(huán)境明顯改善。建筑節(jié)能新技術(shù)新材料的應(yīng)用2.1墻體材料應(yīng)用。目前各地正陸續(xù)取消使用黏土磚,取而代之的是各種輕質(zhì)保溫隔熱和容重低的砌體材料;常用的墻體隔熱保溫材料包括:灰砂磚、粉煤灰砌塊、陶;炷疗鰤K、復(fù)合輕質(zhì)隔墻板、加氣混凝土等。
在城市污水消毒、污水處理,以及野外污水處理等方面高級(jí)氧化法也有其應(yīng)用實(shí)例。Fenton試劑和生化法聯(lián)合處理有機(jī)廢水Fenton試劑是以亞鐵離子為催化劑,催化分解H22產(chǎn)生氧化劑HO進(jìn)攻有機(jī)物分子內(nèi)鍵,達(dá)到將有機(jī)物完全無(wú)機(jī)化或裂解為小分子。采用Fenton試劑和生化法聯(lián)合處理的有機(jī)廢水一般分為四類:(l)難生物降解廢水,含有少量難生物降解有機(jī)物可生化廢水;性廢水,污染物的生物降解中間產(chǎn)物具有性。
由于反硝化處在基質(zhì)水平,反硝化的速度快,SND效率就高。好氧顆粒污泥的培養(yǎng)活性污泥工藝的運(yùn)行好壞主要依賴于反應(yīng)器中形成污泥的質(zhì)量。研究結(jié)果表明,在活性污泥反應(yīng)器中創(chuàng)造一定條件可培養(yǎng)出高活性的SND顆粒污泥,其顆粒尺度在5μm左右,具有良好的沉淀性能和較高的SND速率。根據(jù)目前普遍接受的污泥絮體理論及在曝氣池中通常觀測(cè)到的污泥顆粒大小(約為1μm)可知,在某些特定條件下污泥顆粒的緊密層可進(jìn)一步增大,進(jìn)而形成SND顆粒污泥。