項目簡(jiǎn)介:
高比表面積碳化硅具有良好的化學(xué)穩定性和導熱導電性能,可用于高溫、強放熱、強酸/強堿等苛刻條件下的催化劑載體;作為耐高溫吸波材料的主要組分,碳化硅具有輕質(zhì)、高強、寬頻帶和多頻段吸收等特點(diǎn)。本技術(shù)采用溶膠凝膠結合碳熱還原路線(xiàn)連續化生產(chǎn)立方型高比表面積碳化硅,產(chǎn)品可用于工業(yè)催化、航天航空等領(lǐng)域。
技術(shù)內容:
關(guān)鍵技術(shù)包括:調節碳化硅前驅體溶膠凝膠的化學(xué)組成和制備工藝條件,控制凝膠的組成與結構,批量制備碳化硅前驅體干凝膠。將碳化硅前驅體引入連續化工業(yè)試驗裝置窯爐中,在氬氣保護下1500℃碳熱還原反應4小時(shí),冷卻到室溫,堿洗除去未反應的二氧化硅等雜質(zhì),空氣中焙燒700℃除去未反應的碳,得到高比表面積碳化硅。
技術(shù)優(yōu)勢:
目前國際上生產(chǎn)高比表面積碳化硅的公司只有兩家,德國SICAT公司和美國Pred Materials公司,碳化硅比表面積均在35m2/g左右。本技術(shù)采用溶膠凝膠-碳熱還原制備技術(shù),制備的碳化硅比表面可達100m2/g以上。通過(guò)對凝膠組成和制備條件的調控,實(shí)現對高比表面積碳化硅的結構和形貌的調控。同時(shí),建立連續化生產(chǎn)裝置可以克服間歇式生產(chǎn)中存在的能耗高、周期長(cháng)、原料損失大等缺點(diǎn)。
性能指標:
建立一套5噸/年的連續化生產(chǎn)高比表面積碳化硅的工業(yè)示范裝置,預期生產(chǎn)的高比表面積碳化硅為β-型,純度>98%,比表面積>60m2/g,堆積密度<0.5g/cm3。
前期應用示范情況:
已進(jìn)行50公斤級放大試驗,實(shí)驗結果良好,為連續化生產(chǎn)提供了可靠的數據和經(jīng)驗。
項目經(jīng)濟性評估:
建一套5噸/年的高比表面積碳化硅連續化生產(chǎn)線(xiàn),包括生產(chǎn)車(chē)間建設,溶膠凝膠反應器、連續化傳送設備、高溫窯爐以及溶劑回收和尾氣處理等生產(chǎn)裝置的搭建,以及碳化硅的生產(chǎn),預計投資1000-2000萬(wàn)。高比表面碳化硅生產(chǎn)成本約2000元/千克,市場(chǎng)價(jià)格預計為2萬(wàn)元/千克以上,年產(chǎn)5000千克的連續化生產(chǎn)設備,年產(chǎn)值可超過(guò)10000萬(wàn)元。