Conas a tháirgtear cairbíd alúmanaim?

Roghchlár ábhair

● Modhanna táirgthe traidisiúnta

>> Carbónú miotail díreach

>> Laghdú carbothermal

● Teicnící táirgthe nua -aimseartha

>> Sintéis le cúnamh catalaíoch

>> Modh hailíd na céime gaile

>> Cóimhiotalú meicniúil

● Teicnící tréithrithe ardleibhéil

>> Rialú cáilíochta i dtáirgeadh cairbíde alúmanaim

● Feidhmchláir thionsclaíocha an chomhdhúile alúmanaim

>> Úsáidí Miotalóireachta

>> Feidhmchláir chosanta

>> Cinn stórála fuinnimh

● Cúinsí comhshaoil agus sábháilteachta

>> Rialú astaíochta

>> Bainistíocht dramhaíola

>> Rátálacha Guaise NFPA:

● Treoracha amach anseo i dtáirgeadh cairbíde alúmanaim

● Deireadh

● Ceisteanna CCanna

>> 1. Cad é an scála táirgthe uasta le haghaidh al₄c₃ céim vapour?

>> 2. Cén tionchar a bhíonn ag méid na gcáithníní ar imoibríocht charbide alúmanaim?

>> 3. What PPE is required when handling Al₄C₃?

>> 4. An féidir táirgeadh cairbíde alúmanaim a uathoibriú?

>> 5. Cad é an tipiciúil seilfré púdar al₄c₃?

● Luanna:

Is comhdhúil thionsclaíoch chriticiúil é carbide alúmanaim (Al₄c₃) le feidhmchláir a chuimsíonn miotalóireacht, crua -earraí míleata, agus criadóireacht ardleibhéil. Baineann a tháirgeadh le frithghníomhartha beachta ceimiceacha agus le teicnící déantúsaíochta ardleibhéil chun ard -íonacht agus sláine struchtúrach a bhaint amach. Scrúdaíonn an t -alt seo modhanna traidisiúnta agus nua -aimseartha na Táirgeadh cairbíde alúmanaim , a n -uimhreacha teicniúla, agus feidhmchláir thionsclaíocha.

Modhanna táirgthe traidisiúnta

Carbónú miotail díreach

Is éard atá i gceist leis an modh is simplí ná alúmanam íon a fhreagairt le carbón ag teochtaí foircneacha (1,200–1,400 ° C) i bhfoirnéis stua leictreach:

4AL+3C → AL ₄C.₃

Príomhchéimeanna i dtáirgeadh cairbíde alúmanaim:

1. Ullmhúchán Ábhar

- Púdar alúmanaim (íonacht 99.9%, méid na gcáithníní 50-100 μm)

- Foinsí Carbóin: calóga graifíte (is fearr) nó dubh carbóin

- Cóimheas Measctha: 3: 1 molar (AL: C) Homeogenized trí muilleoireacht liathróid

2. Cumraíocht an Imoibreora

-Crucibles le líneáil graifíte le leictreoidí copair fuaraithe uisce

- Purge gáis támh (Ráta Sreafa Argóin: 5-10 L/Min)

3. Próifíl theirmeach

- Ramp-Up: 10 ° C/min go 1,200 ° C

- Am a choinneáil: 24-48 uair an chloig

- Fuarú: Rialaithe ag 5 ° C/min chun foirmiú crack a chosc

Táscairí Cáilíochta:

- íonacht díraonta X-ghathaithe (XRD): ≥95%

- Dlús mórchóir: 2.36 g/cm³

- Méid gráin: 10-50 μm

Laghdú carbothermal

Úsáideann an modh cost-éifeachtach seo ocsaíd alúmanaim (al₂o₃) in ionad Al:

2Al ₂O ₃+9C → AL ₄C ₃+6CO

Nuálaíochtaí a phróiseáil:

Optimization bunábhair:

Cumasc alúmana/carbóin le cúiteamh carbóin iomarcach 10% as caillteanas CO

Dearadh Foirnéise Fholúis:

- Brú oibriúcháin: 10 ² Torr

- Seasann insliú bunaithe ar zirconia 1,800 ° C

Bainistíocht Fotháirgí:

.

- Ráta aisghabhála carbóin: 88-92%

Sonraí Tionsclaíocha:

Paraiméadair	Luach
Ráta táirgthe	50 kg/baisc
Tomhaltas fuinnimh	8.2 kWh/kg
Eisíontais tipiciúla	Si (0.3%), Fe (0.1%)

Teicnící táirgthe nua -aimseartha

Sintéis le cúnamh catalaíoch

Sreabhadh próisis:

- Léachtú Catalaíoch: 5-8 wt%

- Adhaint imoibriúcháin féin-iomadúla ag 700 ° C.

- Críochnú imoibriúcháin i 3.5 uair an chloig

Modh hailíd na céime gaile

Sreabhadh táirgthe carbide alúmanaim ard-íonachta:

Giniúint ALCL₃:

2AL+3CL ₂→ 2ALCL₃

- Clóiríniú ag 500 ° C.

2. Foirmiú ALCL:

AL+ALCL ₃→ 2ALCL

- Iompar gaile ag 1,100 ° C.

3. Carburization:

4ALCL +3C → AL ₄C ₃+3CL₂

- Imoibreoir Leaba Sreabhánaithe le gráinníní carbóin 0.5-1-1 mm

Buntáistí tábhachtacha:

- íonacht: 99.97% (fíoraithe SEM-EDanna)

- Struchtúr criostail: pláitíní heicseagánacha (10-20 μm)

Cóimhiotalú meicniúil

Táirgeadh cairbíde alúmanaim nanostruchtúrtha:

Paraiméadair Muilleoireachta Ball:

Athraitheach	Sonraíocht
Meáin muilleoireachta	Liathróidí WC-CO (10 mm)
Luas	300 rpm
Atmaisféar	Argón (o₂ <5 ppm)
Fadfhad	18-24 uair an chloig

Éabhlóid Céim:

- 0-6H: AL/C Meascadh meicniúil

- 6-12H: foirmiú céim éagruthach

- 12-18H: Núicléasadh Al₄c₃ criostalach

Airíonna Struchtúracha:

- Méid gráin: 35-80 nm (deimhníodh TEM)

- Microhardness: 1,850 HV

Teicnící tréithrithe ardleibhéil

Rialú cáilíochta i dtáirgeadh cairbíde alúmanaim

1. Anailís cheimiceach:

- Dóchán Leco le haghaidh Ábhar Carbóin

- ICP-OMS do eisíontais mhiotalacha

2. Staidéar moirfeolaíoch:

- Íomháú SEM ar dhromchlaí briste

- Anailís ar Limistéar Dromchla geall

3. Cobhsaíocht theirmeach:

- TGA suas le 1,500 ° C in atmaisféar N₂

Feidhmchláir thionsclaíocha an chomhdhúile alúmanaim

Úsáidí Miotalóireachta

Cás -staidéar: Táirgeadh spúinse tíotáiniam

Imoibriú:

3TIO ₂+4AL ₄C ₃→ 3TI +8AL ₂O ₃+12C

Sochair:

- 98.5% íonacht TI vs 94% le laghdú traidisiúnta Mg

- Tomhaltas fuinnimh níos ísle 22%

Feidhmchláir chosanta

Foirmle Ilchodach Armúr:

- 60% al₄c₃

- 30% sic

- roisín eapocsa 10%

- Teorainn ballistic: 1,850 m/s i gcoinne 7.62mm AP

Cinn stórála fuinnimh

Éifeachtúlacht giniúna meatáin:

paraiméadair	imoibreora bhaisc	Córas sreafa
Toradh ch₄	72%	89%
Am imoibrithe	6 uair an chloig	1.5 uair an chloig
Tomhaltas uisce	12 l/kg	8 l/kg

Cúinsí comhshaoil agus sábháilteachta

Rialú astaíochta

Córais Scrúbála Co/Cl₂:

- Túir leapa pacáilte le tuaslagán 15% NaOH

- Éifeachtúlacht Neodraithe Gáis 99.8%

Bainistíocht dramhaíola

Crucibles caite a phróiseáiltear trí:

- Leachú aigéad (HCl 6m, 80 ° C)

- AL Ráta Aisghabhála: 97.3%

Rátálacha Guaise NFPA:

- Sláinte: 3 (dian)

- inadhainteacht: 1 (éadrom)

- Imoibríocht: 2 (measartha)

Treoracha amach anseo i dtáirgeadh cairbíde alúmanaim

Sintéis le cúnamh plasma

- Laghdaíonn plasma micreathonnach (2.45 GHz) am imoibriúcháin go <30 nóiméad

6. Déantúsaíocht Additive

- Priontáil 3d Jet 3D de chomhábhair al₄c₃-sic

3. Cur chuige Ceimice Glas

- Foinsí carbóin díorthaithe ó bhithmhais (m.sh., charr sliogán cnó cócó)

Deireadh

Comhcheanglaíonn táirgeadh carbide alúmanaim nua -aimseartha teirmidinimic bheachtais le hinnealtóireacht ábhair ard, rud a thugann táirgí saincheaptha do thimpeallachtaí foircneacha. Cé go bhfanann modhanna traidisiúnta carbothermal ina stáplaí tionscail, teicnící atá ag teacht chun cinn cosúil le sintéis chatalaíoch agus cóimhiotail mheicniúil ar oscailt teorainneacha nua in ábhair nana-struchtúrtha. Díríonn T&F leanúnach ar ghnóthachain éifeachtúlachta fuinnimh agus ar chomhtháthú geilleagair ciorclach trí phrótacail athchúrsála feabhsaithe.

Ceisteanna CCanna

1. Cad é an scála táirgthe uasta le haghaidh al₄c₃ céim vapour?

Baineann na córais reatha 200 kg/lá amach ag baint úsáide as imoibreoirí leaba sreabhach il-chrios.

2. Cén tionchar a bhíonn ag méid na gcáithníní ar imoibríocht charbide alúmanaim?

Méadaíonn púdair fo-50 μM rátaí hidrealúcháin faoi 3x i gcomparáid le gráid 100-200 μm.

3. What PPE is required when handling Al₄C₃?

Áirítear le fearas riachtanach:

- Riospróirí N95 (le haghaidh deannaigh)

- lámhainní atá frithsheasmhach in aigéad

- Aghaidh a thabhairt ar sciatha le linn próiseála ardteochta

4. An féidir táirgeadh cairbíde alúmanaim a uathoibriú?

Tá-úsáideann plandaí nua-aimseartha foirnéisí faoi rialú AI le cruinneas teochta ± 2 ° C.

5. Cad é an tipiciúil seilfré púdar al₄c₃?

12 mhí i gcoimeádáin shéalaithe argón-líonta, le <0.1% taise taise.

Luanna:

[1] https://patents.google.com/patent/us2640760a/en

.

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/aluminium_carbide

[4] https://www.youtube.com/watch?v=95YS7W66-BI

[5] https://patents.google.com/patent/us2942951a/en

.

.

[8] https://www.americanelements.com/aluminum-carbide-1299-86-1

.

[10] https://www.nanorh.com/product/aluminium-carbide-powder/

.

.

[13] https://www.goodfellow.com/global/aluminium-carbide-powder-group

[14] https://www.istockphoto.com/photos/aluminum-machining

.

[16] https://www.shutterstock.com/search/alumina-production

[17] https://www.britannica.com/science/aluminum-carbide

[18] https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/16685054

[19] https://www.t3db.ca/toxins/T3D1492

.

.

[22] https://www.istockphoto.com/photos/carbide

.