碳化硅陶瓷散热片专利（隔热陶瓷片）

本文目录一览：

• 1、碳化硅是什么都在什么行业有所应用
• 2、碳化硅陶瓷散热片有哪些优点
• 3、碳化硅陶瓷的研究现状？
• 4、陶瓷碳化硅是否耐低温
• 5、烟气余热回收的烟气余热回收的方法
• 6、西北工业大学张立同院士获得了2004年国家技术发明一等奖，她与她的同事研制的碳化硅陶瓷基复合材料是一种

碳化硅是什么都在什么行业有所应用

金刚砂又名碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色碳化硅时需要加食盐）等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，莫桑石。 碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种，可以称为金钢砂或耐火砂。 目前中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20～3.25，显微硬度为2840～3320kg/mm2。

应用范围

碳化硅主要有四大应用领域，即：功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。碳化硅粗料已能大量供应，不能算高新技术产品，而技术含量极高 的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。

⑴作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。

⑵作为冶金脱氧剂和耐高温材料。

⑶高纯度的单晶，可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。

主要用途：用于3—12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。

用于半导体、避雷针、电路元件、高温应用、紫外光侦检器、结构材料、天文、碟刹、离合器、柴油微粒滤清器、细丝高温计、陶瓷薄膜、裁切工具、加热元件、核燃料、珠宝、钢、护具、触媒担体等领域。

磨料磨具

主要用于制作砂轮、砂纸、砂带、油石、磨块、磨头、研磨膏及光伏产品中单晶硅、多晶硅和电子行业的压电晶体等方面的研磨、抛光等。

化工

可用做炼钢的脱氧剂和铸铁组织的改良剂，可用做制造四氯化硅的原料，是硅树脂工业的主要原料。碳化硅脱氧剂是一种新型的强复合脱氧剂，取代了传统的硅粉碳粉进行脱氧，和原工艺相比各项理化性能更加稳定，脱氧效果好，使脱氧时间缩短，节约能源，提高炼钢效率，提高钢的质量，降低原辅材料消耗，减少环境污染，改善劳动条件，提高电炉的综合经济效益都具有重要价值。

“三耐”材料

利用碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性，碳化硅一方面可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。

另一方面可用于有色金属冶炼工业的高温间接加热材料，如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、锌粉炉用弧型板、热电偶保护管等；用于制作耐磨、耐蚀、耐高温等高级碳化硅陶瓷材料；还可以制做火箭喷管、燃气轮机叶片等。此外，碳化硅也是高速公路、航空飞机跑道太阳能热水器等的理想材料之一。

有色金属

利用碳化硅具有耐高温，强度大，导热性能良好，抗冲击，作高温间接加热材料，如坚罐蒸馏炉，精馏炉塔盘，铝电解槽，铜熔化炉内衬，锌粉炉用弧型板，热电偶保护管等。

钢铁

利用碳化硅的耐腐蚀，抗热冲击耐磨损，导热好的特点，用于大型高炉内衬提高了使用寿命。

冶金选矿

碳化硅硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能，是耐磨管道、叶轮、泵室、旋流器、矿斗内衬的理想材料，其耐磨性能是铸铁.橡胶使用寿命的5--20倍def也是航空飞行跑道的理想材料之一。

建材陶瓷砂轮工业

利用其导热系数、热辐射、高热强度大的特性，制造薄板窑具，不仅能减少窑具容量，还提高了窑炉的装容量和产品质量，缩短了生产周期，是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料。

节能

利用良好的导热和热稳定性，作热交换器，燃耗减少20%，节约燃料35%，使生产率提高20-30%，特别是矿山选厂用排放输送管道的内放，其耐磨程度是普通耐磨材料的6--7倍。

磨料粒度及其组成按GB/T2477--83。磨料粒度组成测定方法按GB/T2481--83。

珠宝

合成碳化硅（Synthetic Moissanite）又名合成莫桑石、合成碳硅石（化学成分SiC），色散0.104比钻石(0.044）大，折射率2.65-2.69（钻石2.42），具有与钻石相同的金刚光泽，“火彩”更强，比以往任何仿制品更接近钻石。这是由美国北卡罗来那州的C3公司制造生产的，已拥有世界各国生产合成碳化硅的专利，正在向全世界推广应用。

碳化硅陶瓷散热片有哪些优点

碳化硅陶瓷以SiC为主要成分的陶瓷。碳化硅陶瓷制品为绿色环保材料,它属于微孔洞结构，在同单位面积下可多出30%的孔隙率,

极大地增加了与空气接触的散热面积，增强其散热效果。同时其热容量较小，本身蓄热量较小，其热量能更快速地向外界传递，产品主要的特色：环保、绝缘抗高压、高效散热,避免滋生EMI问题。

陶瓷制品主要应用于网络通讯产品、平板电视、驱动电源及相关电子行业，可有效解决电子及家电行业导热及散热问题，同时其特别适用于中小瓦数功耗，设计空间讲究轻、薄、短、小的产品，其可为电子产品的创新与发展提供技术上的支持与应用。

　碳化硅陶瓷基片产品说明：

材料:SiC

颜色:浅绿色

特点:

1、高散热能力，高热导系数，与高绝缘能力

2、耐高温工作环境及抗腐蚀环境

3、优秀的电子绝缘与避免滋生EMI问题

4、重量轻，高表面积

5、易于安装，无长期保存之品质问题

6、为环保材质与环保制程产品，对环境友善。

　用途：

零组件:集成电路、芯片、CPU、MOS、南大桥

LED: 背光模组，一般(商用)照明

TV:薄型LCD电视

网络设备: AP、路由器、ADSL、modern，S / W，机顶盒

信息技术: M/B, NB, Video, Card

内存: DDR3-DIMM, SO-DIMM, SSD

电源: Power module, power transistor

碳化硅陶瓷的研究现状？

碳化硅（SiC）陶瓷，具有抗氧化性强，耐磨性能好，硬度高，热稳定性好，高温有研究者以Al2O3为添加剂，通过热压烧结工艺，也实现了SiC的致密化，并认为

陶瓷碳化硅是否耐低温

陶瓷碳化硅其主要特点是高温性能优越，主要用于高温下的使用。常温下各种性能也是不错的，在低于150℃以下很少有研究。一般不在低温下使用。SiC陶瓷不仅具有优良的常温力学性能，如高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数，而且高温力学性能(强度、抗蠕变性等)是已知陶瓷材料中最佳的。热压烧结、无压烧结、热等静压烧结的材料，其高温强度可一直维持到1600℃，是陶瓷材料中高温强度最好的材料。抗氧化性也是所有非氧化物陶瓷中最好的。SiC陶瓷的缺点是断裂韧性较低，即脆性较大。下表是在常温下的耐腐蚀性能：

烟气余热回收的烟气余热回收的方法

烟气余热回收途径通常采用二种方法:一种是预热工件；二种是预热空气进行助燃。烟气预热工件需占用较大的体积进行热交换，往往受到作业场地的限制（间歇使用的炉窑还无法采用此种方法）。预热空气助燃是一种较好的方法，一般配置在加热炉上，也可强化燃烧,加快炉子的升温速度，提高炉子热工性能。这样既满足工艺的要求，最后也可获得显著的综合节能效果。

此外国内从五十年代开始在工业炉窑上采用预热空气的预热器，其中主要形式为管式、圆筒辐射式和铸铁块状等形式换热器，但交换效率较低。八十年代，国内先后研制了喷流式，喷流辐射式，复台式等换热器，主要解决中低温的余热回收。在100度以下烟气余热回收中取得了显着的效果，提高了换热效率。但在高温下仍因换热器的材质所限，使用寿命低，维修工作量大或固造价昂贵而影响推广使用。

21世纪初国内研制出了陶瓷换热器。其生产工艺与窑具的生产工艺基本相同，导热性与抗氧化性能是材料的主要应用性能。它的原理是把陶瓷换热器放置在烟道出口较近，温度较高的地方，不需要掺冷风及高温保护，当窑炉温度1250-1450℃时，烟道出口的温度应是1000-1300℃，陶瓷换热器回收余热可达到450-750℃，将回收到的的热空气送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧，可节约能源35%－55%，这样直接降低生产成本，增加经济效益。

陶瓷换热器在金属换热器的使用局限下得到了很好的发展，因为它较好地解决了耐腐蚀，耐高温等课题，成为了回收高温余热的最佳换热器。经过多年生产实践，表明陶瓷换热器效果很好。它的主要优点是：导热性能好，高温强度高，抗氧化、抗热震性能好。寿命长，维修量小，性能可靠稳定，操作简便。是目前回收高温烟气余热的最佳装置。目前，陶瓷换热器可以用于冶金、有色、耐材、化工、建材等行业主要热工窑炉。

烟气余热回收的其它方式：

1.余热回收器（气-水）

热管余热回收器是燃煤、油、气锅炉专用设备，安装在锅炉烟口，回收烟气余热加热生活用水或锅炉补水。其构造如图所示：下部是烟道，上部为水箱，中间有隔板。顶部有安全阀、压力表、温度表接口，水箱有进出水和排污口。工作时，烟气流经热管余热回器烟道冲刷热管下端，热管吸热后将热量导至上端，热管上端放热将水加热。为了防止堵灰和腐蚀，余热回收器出口烟气温度一般控制在露点以上，即燃油、燃煤锅炉排烟温度≮130℃，燃气锅炉排烟温度≮100℃，节约燃料4-18%。

2.余热回收器（气-气）

热管余热回收器是燃油、煤、气锅炉专用设备，安装在锅炉烟口或烟道中，将烟气余热回收后加热空气，热风可用作锅炉助燃和干燥物料。其构造如图所示：四周管箱，中间隔板将两侧通道隔开，热管为全翅片管，单根热管可更换。工作时，高温烟气从左侧通道向上流动冲刷热管，此时热管吸热，烟气放热温度下降。热管将吸收的热量导致右端，冷空气从右侧通道向下逆向冲刷热管，此时热管放热，空气吸热温度升高。余热回收器出口烟气温度不低于露点。

3、余热氨水吸收制冷

以氨为制冷剂，以水为吸收剂实现溶液循环的吸收制冷机组为氨水吸收制冷机组，由于采用氨作为制冷剂，制冷温度范围从-30到5度，应用范围很广泛。余热回收制冷可以用作空调或工业冷源。泰山集团经近10年的研究，已经在这方面做出了一些业绩。

西北工业大学张立同院士获得了2004年国家技术发明一等奖，她与她的同事研制的碳化硅陶瓷基复合材料是一种

（1）由题意“它比铝还轻，比钢还强，比碳化硅陶瓷更耐高温、更抗氧化烧蚀”，可知这种新型材料的上述性能中，涉及的物理性质有密度小（或硬度大、熔点高）；涉及的化学性质有具有抗氧化性（或具有热稳定性）；

（2）在空气中，碳化硅能与熔融的氢氧化钠反应：SiC+2NaOH+2O 2 ═Na 2 SiO 3 +X+H 2 O，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，原子个数相同，则可计算其中X的化学式为CO 2 ；已知钠元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，根据化合价的原则，则可求Na 2 SiO 3 中硅元素的化合价为+4．

故答为：

（1）密度小（或硬度大、熔点高）；具有抗氧化性（或具有热稳定性）（各填一个）

（2）CO 2 ，+4