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探究微波合成碳氧化铝的本质
点击次数:46 发布时间:2019-05-26
   探究微波合成碳氧化铝的本质
  CEM全自动微波合成仪基于CEM完美的Discover平台的Explorer全自动微波合成工作站可以在无人照看的情况下自动完成一系列反应,更有效的优化化学反应,节约使用者操作仪器的时间以用于设计更好的合成方法。
  在Al-O-C系统中存在两种碳氧化合物AL4O4C和Al2OC,其既具有氧化物熔点高、高温稳定性好、耐蚀性好等优点,又具有碳化物热导率高、热膨胀率小、抗热冲击性好等优点,可望成为一种优良的结构陶瓷材料和耐火材料的非氧化物原料或作为含碳耐火材料的抗氧化添加剂。目前,对于此类碳氧化物制备工艺的研究报道较少,主要的合成方式采取以氧化物、碳以及金属、氧化物、碳或者碳化物为原料,用传统电炉加热在高温下合成,具有成本高,技术难度大,不适合大规模生产等缺点。
  微波是完全区别于常规加热的一种加热方式,它不需要外部热源,加热过程不依靠热传导和热辐射,而是依靠物体吸收微波能转化成热能使自身整体提高到一定温度。微波加热具有加热均匀、升温速度快、热效率高等优点,并且能够降低反应温度、节省烧结时间、缩短生产周期,同时对环境的污染小,已经越来越广泛的用于材料的合成与制备。目前还未见用微波合成此类碳氧化物的报道。
  对此可以微波作为加热方式合成碳氧化物Al2OC,设计氧化物、碳和金属、氧化物、碳两种原料组合,通过对合成物进行物相分析和形貌观察,比较两种不同原料组成的合成效果,确定用微波加热合成此氧化物的可行性,调查与优化影响合成的工艺条件,为工业生产提供基础知识。
  采用微波加热进行碳氧化铝的合成时,氧化物、碳和金属、氧化物、碳两种原料组成都能够实现较快的升温速率和较高的热效率;
  以Al2O3和C为原料时,生成碳氧化物的反应涉及气体,需要控制CO的分压或需要达到很高的温度,合成难度较大;含有金属单质Al的原料组成,在微波条件下能提高反应物的活性,有利于反应的进行,并且可以通过没有气体参与的反应完成合成,烧结过程在1500℃的温度下生成了碳氧化物Al2OC。
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