“使用这种加热方式,首先需要选取电热丝,铁铬铝合金、镍铬电热合金……”
……
根据实际情况,朱棣又查了很多资料,结果让朱棣有些失望。
想使用电热丝,首先就是需要各种合金,这种东西目前朱棣是不用想的。而且加热温度也不高,很多种合金的最高温度才一千二百度左右,而且想要达到这么高的温度,还需要一些特定的气体氛围下工作,防止氧化。
不考虑其他,但是这点温度,对于朱棣的需求来说,还是有些不够。
除了电热丝加热,还有一些加热管也可以达到加热的目的,像什么硅钼棒,在氧化气氛下,元件最高使用温度都能达到1800℃,这就很合适了。
这种元件在后世的工业高温炉的加热上使用非常广泛。
看着这种元件,朱棣顿时就觉得很香,打开平板,仔细查看了一下怎么加工,自己有没有可能制造出来。
“硅钼棒是一种以二硅化钼为基础制成的电阻发热元件,……
其在氧化气氛下高温使用,表面玻化,生成一层光亮致密的石英(SiO2)玻璃膜,能保护硅钼棒不再氧化,因此硅钼棒元件具有独特的高温抗氧化性……”
看到二硅化钼,朱棣顿时就觉得有点悬。再抱着万一的想法,仔细查了一下二硅化钼这种化合物。
“二硅化钼于1906年发现,硅和钼在不同条件下形成,是一种道尔顿型金属间化合物,其晶体结构中的原子结合呈现金属键和共价键共存的特征,具有优良的高温本质特征。
……
在1907年,二硅化钼就用作金属的高温防腐涂层材料,20世纪50年代出现了二硅化钼电热元件。
……
制备原理:Mo+2Si→MoSi2
二种元素直接反应可制得MoSi2。”
看着到这里,朱棣的心就凉了大半截,硅单质和钼单质,朱棣目前还没有这个能力得到。
不过,怀着好奇的想法,朱棣也想看看这两种单质是如何工业生产的,自己短期内有没有可能做到。
朱棣知道,想要得到高纯度的硅单质,非常的难,但是纯度要求不高呢,不知道难度大不大。
而且随着发展,特别是电力方面,就永远离不开硅这种半导体,这是无法避免的。不说什么芯片这种和自己目前没什么关系的东西,就是之前朱棣查到的IGBT这些电路零件,也大多数需要硅,在实际一点,就是最基础的电路组成的核心二极管、三极管这些东西也是一样,都绕不过硅。
就算现在还没有办法或者暂时用不上,朱棣也会想办法尽早做出来。
打开平板,朱棣搜索了一下单质硅的制备。看着出来的结果,朱棣心中一喜,
“工业上,通常是在电炉中由高纯度碳还原二氧化硅(常见于石英或沙子)而制得:
SiO2 + 2C -> Si + 2CO
为减少副产物碳化硅的产生,需要加入过量的二氧化硅:
SiO2 + 2SiC -> 3Si + 2CO
这样制得的硅纯度为97~98%,叫做粗硅……
实验室制备为,2Mg + SiO2 > Si + 2MgO ”
看见这么简单,朱棣顿时觉得我上我也行啊。
难道自己的半导体梦能实现了?
不说那些高大上的东西,只要自己能制造点二极管、三极管也好,那样就能解决很多目前无解的问题,甚至还能点出远距离通信等等一系列的科技树……
下意识抹了抹并不存在的口水,朱棣继续向下看。
“……电子级多晶硅纯度要求99.99999……%,也就是11个9。”
看到这里,朱棣就不报任何希望了。看来二极管这种东西,还真是和自己没有什么缘分,看来想直接起飞是不行了,还是得慢慢种田。
不过查了这么多资料,朱棣也不是白白做的无用功,在这期间让朱棣看到了一个目前最需要的东西,电弧炉。
按照朱棣那并不专业的二吊子的水平,以为电热炉这方面就只有之前的感应加热和电热丝直接加热,但是这两种方法,目前都不具备实现的基础。
正当朱棣准备放弃的时候,朱棣在查资料的过程中,突然看到了粗硅的工业制造,它的制备的设备就是电弧炉。
仔细查了一下电弧炉的原理。
“电弧炉(electriace,简称EAF)是一种透由电弧放电来传递热能给材料的加热炉……”
看了一下,朱棣恍然大悟,这不就是电焊的原理吗?
朱棣继续往后看,
“工业用电弧炉处理量小至铸造厂造铸铁产品用的1吨,大至炼钢厂次级制钢(常配合通气盛钢桶精炼)用的400吨,可达1,800 °C……
研究实验室或牙医使用的电弧炉通常只有数十克的处理量。温度则可升至高达3,000 °C……”
……
看到这里,朱棣就知道,这就是自己要找到的东西了。
温度高,规模小,非常适合朱棣目前的各种使用,无论是用来熔化金属浇筑模具也好,还是拿来做合金实验……都能满足自己的需求。
而且最重要的是结构较为简单,朱棣看了一下,1850年左右,就有人使用这种技术了,这就说明自己有实现的基础,门槛低。不像之前找的那些,还需要什么半导体或者特殊的合金等等……
朱棣在查电弧炉的资料的同时,也看到自己最关心的一点,自己以前就在考虑,用小的电炉,那就是用来小批量生产合金是否可行?
这次朱棣看到了实际的案例。
因为起初这些电炼就用于生产特殊用途的钢种,如工具钢、弹簧钢等。