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本課題組研究著眼于制備光催化凈化技術(shù)所需核心材料-光催化劑，設(shè)計(jì)普適化的光催化反應(yīng)器，通過(guò)不同改性的方法以提高光催化劑的吸附能力、光吸收能力、電荷分離能力，同時(shí)嘗試不同的方法將光催化劑負(fù)載于載體上，從實(shí)際上探討復(fù)合光催化劑在室內(nèi)空氣凈化上的應(yīng)用。這將為我國(guó)空氣污染治理提供有力的支持，為空氣凈化提供新型的環(huán)保材料和普適反應(yīng)器，改變我國(guó)在這方面落后于日本等的形勢(shì)，同時(shí)新型改性納米二氧化鈦光催化材料可望成為新世紀(jì)環(huán)境友好與環(huán)境修復(fù)材料，在更多方面得到廣泛的應(yīng)用，因而具有非常重要的理論與實(shí)際意義。
高溫煅燒后的爐料從外到內(nèi)分別是：未反應(yīng)料(在爐中起保溫作用)、氧碳化硅羼(半反應(yīng)料，主要成分是C與SiO。)、粘結(jié)物層(是粘結(jié)很緊的物料層，主要成分是C、SiO2、40%～60%SiC以及Fe、Al、Ca、Mg的碳酸鹽)、無(wú)定形物層(主要成分是70%～90%SiC，而且是立方SiC即β-sic，其余是C、SiO2及Fe、A1、Ca、Mg的碳酸鹽)、二級(jí)品SiC層(主要成分是90%～95%SiC，該層已生成六方SiC即口一SiC，但結(jié)晶體較小、很脆弱，不能作為磨料)、一級(jí)品SiC層(SiC含量<96%，而且是六方SiC即口一SiC的粗大結(jié)晶體)、爐芯體石墨。在上述各層料中，通常將未反應(yīng)料和一部分氧碳化硅層料作為乏料收集，將氧碳化硅層的另一部分料與無(wú)定形物、二級(jí)品、部分粘結(jié)物一起收集為回爐料，而一些粘結(jié)很緊、塊度大、雜質(zhì)多的粘結(jié)物則拋棄之。而一級(jí)品則經(jīng)過(guò)分級(jí)、粗碎、細(xì)碎、化學(xué)處理、干燥與篩分、磁選后就成為各種粒度的黑色或綠色的SiC顆粒。要制成碳化硅微粉還要經(jīng)過(guò)水選過(guò)程；要做成碳化硅制品還要經(jīng)過(guò)成型與結(jié)燒的過(guò)程。
產(chǎn)能及需求
產(chǎn)能情況
有碳化硅冶煉企業(yè)200多家，年生產(chǎn)能力220多萬(wàn)噸（其中：綠碳化硅塊120多萬(wàn)噸，黑碳化硅塊約100萬(wàn)噸）。冶煉變壓器功率大多為6300~12500kVA，冶煉變壓器為32000kVA。加工制砂、微粉生產(chǎn)企業(yè)300多家，年生產(chǎn)能力200多萬(wàn)噸。2012年，碳化硅產(chǎn)能利用率不足45%。約三分之一的冶煉企業(yè)有加工制砂微粉生產(chǎn)線。碳化硅加工制砂微粉生產(chǎn)企業(yè)主要分布在河南、山東、江蘇、吉林、黑龍江等省。
碳化硅冶煉生產(chǎn)工藝、技術(shù)裝備和單噸能耗達(dá)到世界水平。黑、綠碳化硅原塊的質(zhì)量水平也屬。碳化硅與世界先進(jìn)水平的差距主要集中在四個(gè)方面：一是在生產(chǎn)過(guò)程中很少使用大型機(jī)械設(shè)備，很多工序依靠人力完成，人均碳化硅產(chǎn)量較低；二是在碳化硅深加工產(chǎn)品上，對(duì)粒度砂和微粉產(chǎn)品的質(zhì)量管理不夠精細(xì)，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性不夠；三是某些產(chǎn)品的性能指標(biāo)與發(fā)達(dá)同類產(chǎn)品相比有一定差距；四是冶煉過(guò)程中一氧化碳直接排放。國(guó)外主要企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了封閉冶煉，而碳化硅冶煉幾乎全部是開放式冶煉，一氧化碳全部直排。2012年，企業(yè)開發(fā)出了封閉冶煉技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了一氧化碳全部回收，但是距離全行業(yè)普及還有很長(zhǎng)的路要走。
根據(jù)機(jī)床工業(yè)協(xié)會(huì)磨料磨具專委會(huì)碳化硅專家的數(shù)據(jù)，截至2012年底，全球碳化硅產(chǎn)能達(dá)260萬(wàn)噸以上，產(chǎn)能達(dá)到1萬(wàn)噸以上的有13個(gè)，占全球總產(chǎn)能的98%。其中碳化硅產(chǎn)能達(dá)到220萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)能的84%。
碳化硅冶煉企業(yè)主要分布在甘肅、寧夏、青海、新疆、四川等地，約占總產(chǎn)能85%。
（濟(jì)寧石榴石濾料）生產(chǎn)廠家產(chǎn)量（濟(jì)寧金剛砂）
