以下问题的提问者均来源于知乎平台的各路求学好问者,CERADIR先进陶瓷在线作为一家服务于行业的先进陶瓷 B2B 平台,尽可能解答用户疑难也是我们一直在做的事情!今后每周小编将在这里分享相关问答,欢迎行业内朋友到知乎找我们提问。若有疏漏错误之处,还请各位朋友批评指正,谢谢!

陶瓷烧成过程气氛如何控制?

烧成气氛的概念:陶瓷产品的烧成气氛是指在烧制的过程中,窑炉内的燃烧产物中所含的游离氧与还原成分的百分比。
一般将烧成气氛分为氧化气氛和还原气氛两种。
游离氧含量在8%以上的称为强氧化气氛,游离氧含量在4%~5%的称为普通氧化气氛,游离氧含量1%~1.5%的称为中性气氛当游离氧的含量小于1%,并且co含量在3%以下时,称为弱还原气氛,co含量在5%以上的称为强还原气氛。
在实际生产中,采用何种气氛制度来烧制陶瓷产品,要根据产品配方中原料的组成以及烧制过程中各阶段的物化反应情况来确定。当原料中所含有机物和碳较少,且粘性低、吸附性弱、含铁量较高时,适合与还原气氛烧成反之,则适合与氧化气氛烧成。
(1)烧成气氛的控制
烧成气氛的控制受到窑炉结构和设备配置的限制,比如风机风量的大小,风管直径的大小,排烟口、抽热口、抽湿口位置的设置等,都会影响到烧成气氛的控制。但是,最关键的还是稳定压力制度和合理操作燃烧器。
(2)稳定压力制度
压力变化会影响到气体的流动状态,因此窑内压力制度的波动会引起气氛的波动,要控制好气氛,就必须稳定好压力制度,而稳定压力制度的关键在于控制好零压面。
在窑炉预热带,因要排走水分和燃烧时产生的烟气,故压力相对比窑外环境的低,对比之下窑内气压处于负压状态在冷却带要鼓入冷空气使制品冷却,压力相对比窑外环境的高,对比之下窑内气压处于正压状态在正负压之间有一零压面,烧成带就处在预热带和冷却带之间,因而零压面的移动就会引起烧成带气氛的变化。
当零压面位于烧成带前段,处于烧成带与预热带之间时,烧成带的气压为微正压状态,气氛为还原气氛当零压面位于烧成带的后端时,烧成带处于微负压状态,气氛为氧化气氛。
(3)合理操作燃烧器
烧成的燃料是否完全燃烧将会影响到窑炉气氛,特别是烧成带的气氛。因此合理地操作燃烧器,控制好燃料的燃烧程度,是控制窑内气氛的重要手段。
在燃料完全燃烧的情况下,燃料中的全部可燃成分在空气充足时能完全氧化,燃烧产物中没有游离C及CO、H2、CH4等可燃成分,保证氧化气氛的实现当燃料不完全燃烧时,燃烧产物中存在一些游离c及本文转载于华夏陶瓷网CO、H2、CH4等,使窑内气氛呈还原性。
要使燃料完全燃烧,须注意以下三点:①确保燃料与空气充分,均匀地混合②保证充足的空气供给,并保持一定的过剩空气量③确保燃烧过程在较高的温度下进行。
(4)实际生产中烧成气氛的调整
对于上述稳定气氛的理论要点,许多人都很清楚,但在实际的操作中,会因为要解决某些烧成问题而不自觉地改变窑炉的气氛,这种变化往往容易被人忽视,以下是常见出现的问题。
①为了提高烧成温度而改变空气过剩系数
有些多企业为了追求单窑产量的最大化,不断地加快烧成速度,缩短烧成周期。而操作工最常用的手段就是加大燃料供应量,但燃料供应量增加后往往没有及时调节助燃空气的供应量和助燃风机总闸的调节,造成烧成气氛由氧化气氛变为还原气氛。
②为解决预热带出现的缺陷而改变其气氛
一些操作工为了降低预热带后段的温度而减小排烟闸的开度,影响了窑炉压力平衡和气体流速,使预热带的氧化气氛减弱,如控制不好容易造成前炉燃烧状态不良,使气氛出现波动。
③为解决冷却带出现的缺陷而改变冷风量
这样操作不仅影响到全窑压力制度的变化,而且会使气氛发生变化。比如加大冷风,容易使零压面向预热带移动,反之零压面又会向冷却带方向移动,这些都会使气氛发生改变。为了稳定压力,必须相应调节抽热闸的开度,以平衡全窑的气体进出量,稳定零压面。
陶瓷是个广义的定义,但无论何种产品的烧成,都离不开温度、气氛的控制要求。我们希望的是在产品的烧成过程中,应综合分析,而后对症下药。
气氛问题往往牵涉到工艺方面的配方组成,两者应有机结合,共同处理。工艺配方可以为制品不同的艺术效果、性能打下基础,而烧成气氛受窑炉种类、窑炉结构设备所限制,所以不同的陶瓷产品,可针对性地选择辊道窑、隧道窑、或梭式窑、倒焰窑或电窑等。从燃料角度考虑,则可选择有少油烧或气烧乃至煤烧,特别是硫分要求严格的产品更是有参考价值。
Q from @燃烧机配件
我国研发出首款基于自主碳化硅大功率电驱产品,效率最高达 94%,这一成就具有哪些意义?

人民日报消息,2021年12月26日,中车时代电气正式发布了国内首款自主研发的碳化硅大功率电驱产品C-Power 220s,该产品系统效率最高可达94%,适配于高端轿车、SUV等车型。

图. 中车发布自主碳化硅电驱
据悉,C-Power 220s电驱系统所搭载的碳化硅器件、电流传感器,均为中车时代电气自主研发。
图. 图 C-Power 220s
中车时代相关技术负责人表示,应用了碳化硅技术的C-Power 220s高压碳化硅电驱系统产品具有系统功率密度高、系统损耗少、续航能力强的优势,可灵活前后置搭载。根据环评报告书,2013年中车就已着手建设碳化硅项目,拟投资2.9亿元组建4~6英寸SiC芯片模块封装及功率器件重点实验室、新购碳化硅电力电子器件核心芯片的生产线等。
计划建成后,形成年产1万片4英寸(可扩充到6英寸)碳化硅芯片的生产能力。此前,中车SiC 产品开发团队已经完成了SiC 芯片结构设计、高温离子注入机等50余台工艺设备和90余项工艺调试,实现SiC二极管和MOSFET芯片工艺流程整合,成功试制1200V SiC肖特基二极管功率芯片。
与此同时,中车时代所处的长株潭城市群也是新能源汽车产业重镇,是碳化硅电驱发展的重要沃土。
统计数据显示,2020年长沙汽车全产业链总产值1528亿元,各类汽车产量40.4万辆,其中新能源车4.03万辆,聚集广汽三菱、广汽菲克、上汽大众、比亚迪、北汽福田、三一重卡、吉利汽车、天际汽车等整车企业。

作为新能源汽车“三电”系统之一,电驱系统是新能源汽车的动力源,是不可或缺的核心零部件,堪称汽车之“芯”。以硅为代表的第一代半导体材料是半导体产业发展的第一个阶段。此后,又经历了以砷化镓作为第二代半导体材料的时代。
相较前两代产品而言,碳化硅在性能优势上更为突出。碳化硅大功率电驱产品可适应当前新能源汽车高频快充、长续航、高安全的需求,并广泛适配于高端轿车、SUV等车型,可灵活前后置搭载,能为乘客带来更安全、更高效、更节能的驾乘体验。
Q from @大风吹
欢迎关注我们的知乎机构号:CERADIR先进陶瓷在线


