探究微波合成碳氧化鋁的本質(zhì)
CEM全自動(dòng)微波合成儀基于CEM的Discover平臺(tái)的Explorer全自動(dòng)微波合成工作站可以在無(wú)人照看的情況下自動(dòng)完成一系列反應(yīng)，更有效的優(yōu)化化學(xué)反應(yīng)，節(jié)約使用者操作儀器的時(shí)間以用于設(shè)計(jì)更好的合成方法。
在Al-O-C系統(tǒng)中存在兩種碳氧化合物AL4O4C和Al2OC，其既具有氧化物熔點(diǎn)高、高溫穩(wěn)定性好、耐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，又具有碳化物熱導(dǎo)率高、熱膨脹率小、抗熱沖擊性好等優(yōu)點(diǎn)，可望成為一種優(yōu)良的結(jié)構(gòu)陶瓷材料和耐火材料的非氧化物原料或作為含碳耐火材料的抗氧化添加劑。目前，對(duì)于此類碳氧化物制備工藝的研究報(bào)道較少，主要的合成方式采取以氧化物、碳以及金屬、氧化物、碳或者碳化物為原料，用傳統(tǒng)電爐加熱在高溫下合成，具有成本高，技術(shù)難度大，不適合大規(guī)模生產(chǎn)等缺點(diǎn)。
微波是*區(qū)別于常規(guī)加熱的一種加熱方式，它不需要外部熱源，加熱過(guò)程不依靠熱傳導(dǎo)和熱輻射，而是依靠物體吸收微波能轉(zhuǎn)化成熱能使自身整體提高到一定溫度。微波加熱具有加熱均勻、升溫速度快、熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，并且能夠降低反應(yīng)溫度、節(jié)省燒結(jié)時(shí)間、縮短生產(chǎn)周期，同時(shí)對(duì)環(huán)境的污染小，已經(jīng)越來(lái)越廣泛的用于材料的合成與制備。目前還未見用微波合成此類碳氧化物的報(bào)道。
對(duì)此可以微波作為加熱方式合成碳氧化物Al2OC，設(shè)計(jì)氧化物、碳和金屬、氧化物、碳兩種原料組合，通過(guò)對(duì)合成物進(jìn)行物相分析和形貌觀察，比較兩種不同原料組成的合成效果，確定用微波加熱合成此氧化物的可行性，調(diào)查與優(yōu)化影響合成的工藝條件，為工業(yè)生產(chǎn)提供基礎(chǔ)知識(shí)。
采用微波加熱進(jìn)行碳氧化鋁的合成時(shí)，氧化物、碳和金屬、氧化物、碳兩種原料組成都能夠?qū)崿F(xiàn)較快的升溫速率和較高的熱效率；
以Al2O3和C為原料時(shí)，生成碳氧化物的反應(yīng)涉及氣體，需要控制CO的分壓或需要達(dá)到很高的溫度，合成難度較大；含有金屬單質(zhì)Al的原料組成，在微波條件下能提高反應(yīng)物的活性，有利于反應(yīng)的進(jìn)行，并且可以通過(guò)沒有氣體參與的反應(yīng)完成合成，燒結(jié)過(guò)程在1500℃的溫度下生成了碳氧化物Al2OC。
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