| 基于甲烷热解的石英舟熏碳炉设计与实验 |
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| 引用本文： | 罗亚南,陈亦忻,郭关柱. 基于甲烷热解的石英舟熏碳炉设计与实验[J]. 红外, 2021, 42(11): 9-14 |
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| 作者姓名： | 罗亚南 陈亦忻 郭关柱 |
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| 作者单位： | 云南农业大学机电工程学院,云南昆明 650201;昆明沃特尔机电设备有限公司,云南昆明 650204;昆明物理研究所,云南昆明 650223 |
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| 基金项目： | 国家科技型中小企业技术创新基金项目(13C26215305429)；云南省产业技术领军人才支持项目(YNWR-CYJS-2018-050) |
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| 摘 要： | 制造红外探测器需使用碲锌镉等高纯度单晶材料。制备这类高纯度单晶体材料时，通常用区熔提纯法将原材料纯度由6N (99.9999%)提高到7N (99.99999%)。为了避免高温提纯环境下原材料与石英舟容器壁面粘连，先在石英舟壁面上形成一层厚度均匀、粘附性强的碳膜。针对石英舟表面用传统碳膜涂敷方法处理时存在涂层不均匀且杂质难于去除的问题，设计出一种在真空环境下将甲烷热解生成碳微粒，并将其粘附于石英舟壁面的熏碳炉。进行了加热温度与甲烷热解耗时计算以及加热控温性能与熏碳实验。结果表明，当加热温度在1000～1200 ℃之间时，甲烷热解25%耗时1.734～0.014 s，耗时短且容易实现碳膜粘接。当熏碳加热温度为1106 ℃时，熏碳区中部的控温精度为±0.1 ℃；在横向400~780 mm之间，石英管内腔温度大于等于1100 ℃。该熏碳炉的加热温度控制稳定性和熏碳性能较好，碳膜与石英舟之间的粘附性强，碳膜无污染且厚度均匀。
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| 关 键 词： | 材料提纯 甲烷热解 石英舟 熏碳方法 熏碳炉 |
| 收稿时间： | 2021-06-15 |
| 修稿时间： | 2021-06-27 |
Design and Experiment of Quartz Boat Carbon Fumigation Furnace Based on Methane Pyrolysis |
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| LUO Yanan,CHEN Yixin and GUO Guanzhu. Design and Experiment of Quartz Boat Carbon Fumigation Furnace Based on Methane Pyrolysis[J]. Infrared, 2021, 42(11): 9-14 |
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| Authors: | LUO Yanan CHEN Yixin GUO Guanzhu |
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| Affiliation: | College of Mechanical and Electrical Engineering,Yunnan Agricultural University,Yunnan Kunming,Kunming Institute of Physics,Yunnan Kunming,College of Mechanical and Electrical Engineering,Yunnan Agricultural University,Yunnan Kunming |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | material purification methane pyrolysis quartz boat carbon fumigation method carbon fumigation furnace |
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