熱解石墨

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熱解過程解釋

物質受熱發生分解的反應過程。許多無機物質和有機物質被加熱到一定程度時都會發生分解反應。熱解過程不涉及催化劑,以及其他能量,如紫外線輻射所引起的反應。
分類 按原料分為:
無機物熱解 有工業意義的無機物熱解反應如:
碳酸氫鈉焙燒生成碳酸鈉:
2NaHCO3—→Na2CO3+H2O+CO2
石灰石(碳酸鈣)焙燒生成生石灰(氧化鈣):
CaCO3—→CaO+CO2
氧化汞熱解生成元素汞:
2HGO—→O2+2Hg
氯酸鉀熱解生成高氯酸鉀:
4KclO3—→3KclO4+KCl
有機物熱解 有工業意義的有機物熱解過程很多,常因具體工藝過程而有不同的名稱。在隔絕空氣下進行的熱解反應,稱為乾餾,如煤乾餾、木材乾餾;甲烷熱解生成炭黑稱為熱分解;烷基苯或烷基萘熱解生成苯或萘常稱為熱脫烷基(見脫烷基);由丙酮制乙烯酮稱為丙酮裂解等。烴類的熱解過程常區別為熱裂化和裂解(見烴類裂解)。前者的溫度通常<600℃,其目的是由重質油生產輕質油,進而再加工成發動機燃料。後者則溫度較高(通常>700℃),且物料在反應器中停留時間較短,其目的是獲得石油化工的基本原料如乙烯、丙烯、丁二烯、芳烴等。
一般說來,無機物的熱解反應比較簡單;有機物熱解時,由於會產生副反應,產物組成往往比較複雜。例如石油烴裂解時,除獲得低分子量烯烴外,還有因聚合、縮合等副反應,而生成比原料分子量更大的產物,如焦油等。
供熱方式 熱解過程需要吸收大量熱能。工業上的供熱方式可分為自熱過程和外熱過程。例如石灰石熱解生成石灰,溫度在800℃以上,甚至在氧存在下也不影響反應過程,因此可採用直接煅燒的工業窯爐進行外供熱過程。對於石油餾分的裂解,反應溫度在750℃以上,且要求儘可能低的烴分壓,產物為可燃氣體,因此常用間壁傳熱方式(如管式爐裂解)或由載熱體直接供熱(如蓄熱爐裂解砂子爐裂解、高溫水蒸氣裂解等)的外熱過程。但也可以用燒去一部分原料進行自熱過程,如天然氣或重油部分燃燒熱解制乙炔、炭黑等。由於管式爐裂解制低碳烯烴的優越性很多,近代石油烴裂解幾乎都採用此法。
■產品概述:
熱解石墨是新型炭素材料,是高純碳氫氣體在一定的爐壓下,在1800℃~2000℃的石墨基體上經化學氣相沉積出的較高結晶取向的熱解碳,它具有高密度(2.20g/cm)、高純度(雜質含量(0.0002%)和熱、電、磁、力學性能各向異性。在1800℃左右仍能維持10mmHg的真空度。
■主要套用:
石墨加熱器
導流桶
PBN/PG複合加熱器
原子吸收管
■主要特點:
&Oslash; 表面緻密,無氣孔,易機械加工。
&Oslash; 純度高,總雜質含量<20ppm,氣密性好。
&Oslash; 耐高溫,強度隨使用溫度升高而增加,2750℃時強度達到最高値3600℃升華。
&Oslash; 彈性模量低,導熱率高,熱膨脹係數小,製品優良好的抗熱震性能。
&Oslash; 化學穩定性好,耐酸、鹼、鹽及有機試劑,對熔融金屬、爐渣和其他腐蝕性介質均不起作用,在大氣中400℃以下氧化不明顯,800℃時氧化速度明顯增加。
&Oslash; 高溫下不放任何氣體,在1800℃左右能維持10-7mmhg的真空。
■塗層產品套用:
&Oslash; 半導體行業中,拉制矽單晶導流筒。
&Oslash; 半導體行業石墨加熱器塗層。
&Oslash; 晶片退火工藝PBN/PG複合加熱器塗層。
&Oslash; 分析儀器用的原子吸收管熱解石墨塗層。
&Oslash; 電子束蒸發蒸鋁坩堝。
■主要參數:

性能 單位 數值
表觀密度 g/cm3 2.2
氦透過率 cm3/s <1×10-12
抗張強度
室溫 2750℃

Mpa 98(力⊥“C”向) 264(力⊥“C”向)
抗壓強度
室溫 室溫

Mpa 64.11(力⊥“C”向) 304(力||“C”向)
抗彎強度
室溫 室溫

Mpa 127(力⊥“C”向) 118(力||“C”向)
熱傳導率 W/m·k 376 (“a”向) 2(“C”向)
熱膨脹 10℃-1 1.26 (“a”向) (50-800℃)
電阻率 Ω·cm 2×10-4(“a”向) 0.5(“C”向)

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