硅碳棒與氣體介質的作用
網址:http://www.dil0.com 添加時間:2020-05-13
硅碳棒與氣體介質的作用:
建碳棒的化學組成與碳化硅接近,它的晶體結構與碳化佳相同,但由于硅碳棒的加工工藝不同如再結晶溫度、制品壓制密度、表面涂料等及氣體介質作用的差別,使硅碳的使用壽命也會有所區別。根據熱力學的計算,碳化硅在高溫氧化氣氛下是很不穩的,但它能在高溫下的氧化氣氛下長期使用,這在很大程度上是由于形成了二氧化硅薄膜保護作用的結果。因此硅碳同樣以碳化硅的這種性能在高溫中工作,通常使用溫度為600-1500℃。
硅碳棒在高溫中與氣體介質作用,使硅碳棒的組織結構到破壞,電阻值增長,這種現象稱為硅碳棒的老化。電阻增長的速度反映了硅碳棒與氣體介質的反應速度。這不但氣體介質有關,而且與硅碳棒表面發熱溫度,表面電負荷都有關,以下是硅碳在高溫中與氣體介質的作用及電阻增長情況。
1、在干燥空氣中硅碳棒的氧化反應
硅碳榨在高溫于干空氣中氧化緩慢,電阻逐漸增加,氧化反應如下
SiC+202ー→SiO2+CO
建碳棒在空氣中氧化后電阻增加率與硅碳棒使用溫度的高低有關,使用溫度愈高氧化愈劇烈,電阻增加率較大。
2、水蒸汽與硅碳棒的反應
微量蒸汽與硅碳棒的氧化作用就十分明顯,在高溫下水素汽與硅碳棒的反應相當強烈,反應方程式如下:
△
Sic+3H2O-→SiO2+CO↑+3H2↑
由于上述原因,硅碳棒在水蒸汽中使用比在空氣中使用電阻的增長速度要快的多。
3、氮氣與硅碳棒的反應
在溫度高于1400時,硅碳棒與氮生成一系列的氮化物,使硅碳棒的電阻顯著的增加。在氮氣中應用硅碳棒應控制在1300℃以下。
4、氫氣與硅碳棒的反應
在溫度達到1200時,氫氣與硅碳棒開始反應,其反應方程式
Sic+ 2HSIH. +C
在氫氣中使用硅碳棒,使用溫度應控制在1200℃。
硅碳榨在高溫于干空氣中氧化緩慢,電阻逐漸增加,氧化反應如下
SiC+202ー→SiO2+CO
建碳棒在空氣中氧化后電阻增加率與硅碳棒使用溫度的高低有關,使用溫度愈高氧化愈劇烈,電阻增加率較大。
2、水蒸汽與硅碳棒的反應
微量蒸汽與硅碳棒的氧化作用就十分明顯,在高溫下水素汽與硅碳棒的反應相當強烈,反應方程式如下:
△
Sic+3H2O-→SiO2+CO↑+3H2↑
由于上述原因,硅碳棒在水蒸汽中使用比在空氣中使用電阻的增長速度要快的多。
3、氮氣與硅碳棒的反應
在溫度高于1400時,硅碳棒與氮生成一系列的氮化物,使硅碳棒的電阻顯著的增加。在氮氣中應用硅碳棒應控制在1300℃以下。
4、氫氣與硅碳棒的反應
在溫度達到1200時,氫氣與硅碳棒開始反應,其反應方程式
Sic+ 2HSIH. +C
在氫氣中使用硅碳棒,使用溫度應控制在1200℃。
氨氣(NH)在高溫下分解為N2和H2,這兩種氣體與硅碳棒的反應以上講過。在氨氣中使用硅碳棒,溫度應控制在1200℃以下。
6、硅碳棒與其他介質的反應
氯氣在500℃時與硅碳棒反應、1200℃可以將構成硅碳棒的SiC成分完全分解。硫磺與硫的氧化物在1300℃與硅碳棒反應,將硅碳棒腐蝕,所以在應用中應將溫度降低到1200。氫氟酸和氟化物在常溫下能破壞硅碳棒表面的SiO2保護膜,使硅碳棒的使用壽命縮短。
三、硅碳棒與酸堿的作用
硅碳棒與酸堿的作用與碳化硅相同,由于二氧化硅保護膜的作用,硅碳棒的抗酸力強;抗堿性較差(SO2是弱酸性氧化物)。在高溫下(1000℃以上)遇堿性熔渣時,易被熔融的堿和堿土金屬侵蝕。對硅碳棒有破壞作用。200℃以下硅碳棒一般不受酸性熔劑侵蝕。
6、硅碳棒與其他介質的反應
氯氣在500℃時與硅碳棒反應、1200℃可以將構成硅碳棒的SiC成分完全分解。硫磺與硫的氧化物在1300℃與硅碳棒反應,將硅碳棒腐蝕,所以在應用中應將溫度降低到1200。氫氟酸和氟化物在常溫下能破壞硅碳棒表面的SiO2保護膜,使硅碳棒的使用壽命縮短。
三、硅碳棒與酸堿的作用
硅碳棒與酸堿的作用與碳化硅相同,由于二氧化硅保護膜的作用,硅碳棒的抗酸力強;抗堿性較差(SO2是弱酸性氧化物)。在高溫下(1000℃以上)遇堿性熔渣時,易被熔融的堿和堿土金屬侵蝕。對硅碳棒有破壞作用。200℃以下硅碳棒一般不受酸性熔劑侵蝕。
上一篇:硅碳棒電阻爐的硅碳棒使用選定