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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(zhǎng)；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(duì)溫度敏感的場(chǎng)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(zhǎng)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(huì)自動(dòng)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(chǎng)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(rùn)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?？捎糜谥圃煊锌垢g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(guò)濾器件：多孔陶瓷是近年來(lái)快速發(fā)展并開(kāi)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(duì)液體和氣體介質(zhì)有選擇的透過(guò)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(guò)濾、凈化分離、化工催化載體、吸聲減震、高級(jí)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(xiàn)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(duì)于鐵鍋加熱而言,主要由于熔鋅對(duì)鐵鍋的腐蝕產(chǎn)生鋅渣(鋅鐵合金)造成的；對(duì)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(duì)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(cè)溫?zé)犭娕嫉母g,測(cè)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(guò)濾器具有過(guò)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。)
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