產品描述
玻碳,也稱為玻璃碳或者玻璃碳素,是一種先進的純碳材料,將玻璃和陶瓷特性與石墨相結合。與石墨不同,玻璃碳具有富勒烯相關的微觀結構,這導致了各種獨特的材料特性。玻璃碳素材料可以制作成玻碳棒,玻碳片,玻碳管和定制成不同形狀的玻碳坩堝。
應用領域
玻璃碳在高達3000°C的惰性氣體或真空中具有較高的耐高溫性。與所有其他陶瓷和金屬高溫材料不同,玻璃碳的強度會隨著溫度的升高而增加,最高可達2700K。與室溫相比,玻璃碳在2700 K時顯示出兩倍的強度。與陶瓷和金屬材料相比,玻璃碳即使在高溫下也不會脆化。與大多數陶瓷和金屬材料相比,玻璃碳具有極高的抗熱震性。因此,較短的加熱和冷卻時間是沒有問題的。進一步的優點是低質量,低吸熱和低熱膨脹。因此,玻璃碳適用于幾乎所有高溫應用。典型的應用是高溫計保護管,裝料系統和高溫爐的零件。
由于其卓越的性能,玻璃碳對于化學工業中的許多不同應用非常有優勢。具有很高的耐腐蝕性,使其適用于化學分析。與用鉑,金和其他耐腐蝕金屬,特殊陶瓷和氟塑料制成的常規實驗室設備相比,制造的設備具有許多主要優點:
♦耐所有濕分解劑
♦無記憶效應(不受控制的元素吸附和解吸)
♦分析樣品無污染
♦耐酸和堿熔體
♦無孔玻璃狀表面
♦產品范圍包括坩堝,燒杯,船和皿,用于冒煙,蒸發,熔化和分解。
牙科技術中使用玻璃碳熔化坩堝來熔化貴金屬和鈦合金。熔融坩堝具有以下特性:
♦高導熱率
♦使用壽命比石墨坩堝更長
♦貴金屬熔體無附著力
♦耐熱沖擊
♦適用于所有貴金屬和鈦合金
♦用于感應加熱鑄造離心機
♦在金屬熔體上產生保護氣氛
♦無需熔鹽
坩堝消除了陶瓷坩堝的缺點,例如導熱系數低,貴金屬熔體的附著力以及熔鹽的需要。使用熔化坩堝,可以縮短加熱和熔化時間。熔化單元的電加熱線圈可以在比傳統陶瓷容器低的溫度下運行。因此減少了每次鑄造所需的時間,并延長了坩堝的壽命。另外,不存在潤濕消除了材料損失的問題。玻璃碳坩堝的壽命比石墨坩堝的壽命長得多。高純度,低比表面和各向同性的結構導致低而穩定的氧化,在金屬熔體上產生保護氣氛。這種低的氧化速率阻止了在熔融金屬上形成氧化層。
所得鑄件具有均勻而整潔的外觀。坩堝的抗金屬性能在整個產品壽命中保持不變。坩堝具有極好的抗熱震性能,即使在熾熱時置于寒冷的表面也不會破裂。
玻碳坩堝也適用于感應加熱鑄造離心機。由于玻璃狀碳坩堝(與陶瓷坩堝不同)在感應場中耦合并在最短時間內達到工作溫度,因此金屬會快速且均勻地熔化。
大量測試表明,玻碳坩堝非常適合用于熔化高鈀合金的任務。成品鑄件既沒有空腔,也不會在陶瓷貼面后褪色或剝落。
普遍適用于熔化所有鈀基合金和貴金屬含量降低的合金。玻碳坩堝也已用于在1400°C左右的溫度下熔化具有降低的貴金屬含量的含鈀熔融陶瓷合金。
玻碳坩堝不能用于熔化鉻鈷鉬合金(鋼合金)
高純度,極高的耐腐蝕性,不產生顆粒,導電性和良好的機械性能使玻璃碳成為半導體生產的理想材料。玻璃碳坩堝和舟皿用于通過Bridgman或Czochralsky方法對半導體組件進行區域熔化,砷化鎵合成以及單晶生長。由于其極高的抵抗力,玻璃碳可用于離子注入系統的零件和等離子蝕刻系統的電極。玻璃碳的高X射線透射對于X射線光刻是有利的。玻碳晶片被用作X射線掩模的基材。
玻碳可以抵抗生物系統,并與血液和組織具有極好的相容性。低密度,高純度和生物相容性良好的機械性能使玻璃碳成為醫療技術和生物技術的有趣材料。玻碳由于原子序數低而具有較高的X射線透射率,這對于醫療無線電技術中的應用很重要。
玻璃纖維碳的一些特性是耐高溫,惰性,良好的導熱性和高純度,這些特性在冶金,單晶生長和超純材料技術中用作容器材料時非常有利。該容器可用作感應爐中的基座。牙科金屬熔化技術,半導體組件的區域熔化,砷化鎵合成,通過Bridgman或Czochralsky方法進行的單晶生長以及熒光化合物的合成是一些典型的工業應用。
玻碳熔化容器顯示出很高的表面質量,沒有異物污染,并且由于硬度和耐磨性,熔化物質中沒有碳痕跡。不形成碳化物的金屬熔體對玻碳沒有潤濕作用。它具有良好的抗熱震性,可以快速加熱和冷卻,并且熾熱的坩堝放置在寒冷的表面上時也不會破裂。
玻碳由于碳原子數低,因此X射線具有很高的透明度。這對于許多應用是有利的,例如用于同步加速器束線的X射線窗口或用于X射線光刻的掩模。
玻碳是玻璃工業中組件的理想材料。玻璃碳在高達3000°C的惰性氣體或真空中具有較高的耐高溫性。與所有其他陶瓷和金屬高溫材料不同,玻璃碳的強度會隨著溫度的升高而增加,最高可達2700K。與室溫相比,它在2700 K時顯示出兩倍的強度。玻碳對熱沖擊具有極高的抵抗力。因此,較短的加熱和冷卻時間是沒有問題的。玻碳顯示沒有被熔融玻璃潤濕。由于堅硬而光滑的表面,玻璃狀碳不會像其他碳材料那樣顯示任何會引起污染的顆粒產生。進一步的優勢是光滑的表面,低的熱導率和低的熱膨脹。
產品特點
耐惰性氣體或高達3000°C的真空耐高溫;
玻璃碳在惰性氣體中耐高溫或在高達3000°C的溫度下真空。與所有其他陶瓷和金屬高溫材料不同,玻璃碳強度增加,溫度上升至2700 K.玻璃碳顯示在2700 K,而室溫則為雙倍強度。與陶瓷和金屬材料相比,玻璃碳即使在高溫下也不會出現脆化現象。
高純度;
玻碳碳由純碳組成。已使用的原材料已經表現出極低的外來元素含量,加熱溫度超過2000°C。在這些高溫下,大多數外來元素蒸發,只剩下純碳。由于高純度玻璃碳適用于化學分析,半導體技術和超純材料技術的應用。玻碳顯示沒有記憶效應,這在超痕量分析中是有利的。
極強的耐腐蝕性;
玻碳碳具有極強的耐腐蝕性。由于封閉的微觀結構,玻璃碳不會形成插層化合物。這對酸和堿性試劑和熔體的腐蝕具有極高的抵抗力。強氧化物質如氧氣超過600°C,熱熔和酸具有強大的氧化作用,是唯一能夠攻擊玻璃碳的物質。但即使在這里測試表明,玻璃碳是抗氧化性最強的碳材料。
由于高純度,外來元素(反應中心)對氧化和腐蝕的催化作用被限制在最小限度。對硝酸,高氯酸或氧等氧化物質具有更高的耐腐蝕性。在沸騰的65%硝酸中的氧化速度比K低24倍。
對氣體和液體的不滲透性,沒有開孔;
玻璃碳是與石英玻璃相當的不滲透材料。通過真空滴落法測定的氦氣滲透率僅為10 -11 cm 2 s -1。因此,玻璃碳是真空技術的理想材料。
不會被熔化物潤濕;
玻璃碳表明許多鹽水,金屬和陶瓷熔體都沒有潤濕。這在冶金,超純材料技術和玻璃工業中是有利的。
高硬度和高強度;
玻璃碳的機械性能,如硬度和強度,與高性能陶瓷相當。與所有其他陶瓷和金屬高溫材料不同,玻璃碳強度增加,溫度上升至2700 K.玻璃碳顯示在2700 K,而室溫則為雙倍強度。
低密度;
玻璃碳盡管具有高強度,但密度非常低。例如,由玻璃碳制成的充電設備由于質量低而具有非常低的熱吸收,這使得加熱和冷卻時間短。同樣對于輕質結構和高動態應力單元,由于其低密度,使用玻璃碳。
高表面質量,無顆粒生成;
玻璃碳具有非常高的表面質量,可以拋光。由于表面堅硬光滑,玻璃碳不會像其他碳材料那樣顯示任何顆粒。因此它非常適合半導體和玻璃工業。
低熱膨脹;
玻璃碳具有非常低的各向同性熱膨脹性,可與石英玻璃相媲美。因此,它在熱量下保持其形狀,這對于所有高溫應用都是非常有利的。
極強的抗熱沖擊性;
與大多數陶瓷和金屬材料相比,玻璃碳具有極高的抗熱沖擊性。因此,可以毫無問題地縮短加熱和冷卻時間。
各向同性的物理和化學性質;
玻璃碳是一種各向同性材料,由于其富勒烯相關的微觀結構,玻璃碳沒有定向材料特性。
優良的導電性;
玻碳纖維具有導電性,因此適用于電化學和傳感器技術,熔化的坩堝可以感應加熱。
良好的生物相容性。
玻璃碳具有抗生物系統的能力,與血液和組織具有良好的相容性。低密度,高純度和生物相容性的良好機械性能使玻璃碳成為醫療技術和生物技術的有趣材料。