成果信息
新型SiC材料及部件：一種新型碳化硅材料，氣孔率接近為零,，強(qiáng)度高,、耐磨損,、耐腐蝕,、抗氧化，使用壽命長,；該新型材料比一般SiC材料強(qiáng)度高５～１０倍以上,。使用本材料設(shè)計(jì)制造的高溫耐火結(jié)構(gòu)件具有壁薄、重量輕,、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),。新型SiC性能特點(diǎn):高強(qiáng)度， 影響耐火構(gòu)件強(qiáng)度的主要因素是氣孔大小,、數(shù)量,，新型碳化硅材料中的氣孔完全由金屬硅填充，從室溫到高溫其強(qiáng)度比傳統(tǒng)SiC材料高5～10倍,，這種新型碳化硅用于高溫窯具可使窯具重量減半,，產(chǎn)品裝載量和節(jié)能效果成倍增加。高導(dǎo)熱性能，新型碳化硅材料的導(dǎo)熱率達(dá)到150W/m?K,，是鋼鐵材料的三倍,，氧化物結(jié)合碳化硅、氮化物結(jié)合碳化硅的10倍,，重結(jié)晶碳化硅材料的7倍,。該材料制成的窯具能承受急劇的溫度變化，適用于快速燒成,，可縮短燒成時(shí)間30～40％,，也適用于要求對溫度敏感的場合。優(yōu)異的抗氧化性,，由于該材料氣孔率接近于零,，新型碳化硅材料抗氧化性能大幅度改善,，高溫使用壽命可延長3～10倍,。這種新型碳化硅一旦加熱到高溫，表面自然形成很薄的氧化物保護(hù)膜,，這種膜即使損傷,，在高溫也會自動再生愈合，是氧化惡劣現(xiàn)象幾乎不能發(fā)生,。高輻射加熱效率,，新型碳化硅材料的遠(yuǎn)紅外輻射率接近于黑體，將其用于熱輻射部件,，可極大的提高部件的熱效率,。優(yōu)異的電阻特性，一般陶瓷為絕緣體,，但新型碳化硅材料具有良好的導(dǎo)電特性,，同時(shí)具有釋放靜電的功能，適用于需要此特性的許多場合,。耐磨性能,，新型碳化硅材料維氏硬度Hv>27GPa，在各種介質(zhì)中具有極低的磨損率和摩擦系數(shù),，并且具有自潤滑作用,，特別是用于制造各種介質(zhì)中的耐磨密封零件。該材料在高溫具有優(yōu)異的耐磨性能,，適應(yīng)于制造各種高溫耐磨零件,。優(yōu)良的耐腐蝕性能，新型碳化硅材料具有良好的耐腐蝕性能,，能耐各種溫度條件下的酸介質(zhì)的腐蝕,，常溫堿性介質(zhì)的腐蝕。可用于制造有抗腐蝕要求的機(jī)械密封零件和熱電偶保護(hù)管,。結(jié)合材料的高導(dǎo)熱性能,、高密度，新型碳化硅材料也可用于大氣,、介質(zhì)中各種熱交換器件的制造,。多孔SiC陶瓷高溫過濾器件：多孔陶瓷是近年來快速發(fā)展并開始投入應(yīng)用的一種新型功能材料；具有均勻分布的微孔或者孔洞,，氣孔率高,、密度小，具有發(fā)達(dá)的比表面積及其獨(dú)特的物理表面特性,，對液體和氣體介質(zhì)有選擇的透過性,，具有能量吸收或阻尼特性，并且保留了陶瓷材料耐高溫,、耐磨損,、耐腐蝕、抗氧化性能等,，在氣體或液體過濾,、凈化分離、化工催化載體,、吸聲減震,、高級保溫材料、生物植入材料,、特種墻體材料和互感器材料等方面得到了廣泛應(yīng)用,；在新興的潔凈煤技術(shù)，石油化工行業(yè)油氣催化分離技術(shù)中尤為重要,。)
背景介紹
傳統(tǒng)熱浸鍍制品生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備-熱浸鍍爐,，都是采用鐵質(zhì)鍋外熱式結(jié)構(gòu)；這種裝備能耗高,，熱效率低,，鋅、鋁資源消耗量高,，鐵鍋腐蝕嚴(yán)重,，壽命短，需要經(jīng)常停爐檢修或更換鐵鍋,。主要表現(xiàn)為：純鋅浪費(fèi)大,約占總用鋅量的40%～50%,。對于鐵鍋加熱而言,主要由于熔鋅對鐵鍋的腐蝕產(chǎn)生鋅渣(鋅鐵合金)造成的；對于陶瓷鋅鍋的上加熱,，主要由于加熱區(qū)高溫使鋅液面產(chǎn)生大量氧化鋅灰所致,。能耗高,，加熱效率低(低于60%)。尤其對于上加熱,，因鋅液面的加熱是靠加熱體的熱輻射實(shí)現(xiàn)的,，其熱效率僅為20%左右。鍍鋅產(chǎn)品質(zhì)量差,。由于測溫?zé)犭娕嫉母g,測溫不準(zhǔn),，導(dǎo)致產(chǎn)品上鋅量不均；由于鋅液不純(含有鋅渣),，鍍鋅層光澤差,。鍍鋅設(shè)備(鐵制鋅鍋)壽命低(瑪鋼件的高溫鍍鋅僅20天)，鍍鋅設(shè)備的頻繁維修更換,，影響了生產(chǎn)的連續(xù)性,。環(huán)境污染嚴(yán)重，因外加熱方式能耗大,，燃煤量多,，產(chǎn)生大量的廢氣和微小的空氣懸浮顆粒等造成了空氣污染。)
應(yīng)用前景
高溫陶瓷過濾器具有過濾風(fēng)速高,、設(shè)備占地少,，運(yùn)行穩(wěn)定和費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),，因此在潔凈煤燃燒循環(huán)發(fā)電（PFBC和IGCC）系統(tǒng)高溫氣體凈化,、管道高溫煤氣凈化、燃煤鍋爐,、核廢氣處理,、電石氣爐、垃圾焚燒爐,、化工行業(yè)高溫催化氣體凈化與催化劑回收,、高壓熱氣體凈化等領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景。)
主辦單位： 郴州市科學(xué)技術(shù)局
技術(shù)支持： 長沙諾為信息技術(shù)有限公司
郴州市科學(xué)技術(shù)局版權(quán)所有 ICP備案號： 湘ICP備10209074號-33
公安備案號 ：
43110302000213
