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第404章 碳化硅技术(1/2)

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如果不能攻克碳化硅技术,龙国的能源危机无法解决,科技发展将陷入瓶颈,航天、军工、计算机等领域的突破都将受到严重限制!

这是一场关乎国家未来的科技攻坚战!

“我们从碳热还原法入手。”

在实验室里,材料学专家们围在研究台前,仔细讨论着实验方案。

碳热还原法,是一种理论上可行的碳化硅制备工艺——以二氧化硅(SiO?)和高纯碳(C)为原料,在高温炉中反应,生成碳化硅(SiC)。

化学方程式如下:

SiO2+3C→SiC+2CO↑SiO_2+3C→SiC+2CO↑SiO

2

+3C→SiC+2CO↑

理论上,这个反应简单可行。但现实,却远比想象中复杂!

第一次实验——失败!

当科研人员将高纯度石英粉(SiO?)和碳黑(C)混合后放入高温炉,并将温度升高至2000℃时,炉内反应剧烈。

然而,当他们取出反应产物时,却发现——

碳化硅的纯度极低,夹杂着大量未完全反应的杂质!

“温度控制不稳定,导致反应不完全!”

“而且,碳源的纯度不够,导致最终产物中含有大量杂质!”

第二次实验——依旧失败!

科研团队尝试调整炉温,并更换更高纯度的碳粉,但依然无法得到真正高纯度的碳化硅晶体。

第三次、第四次……第十次实验——全部失败!

实验室里,科研人员们的脸上满是疲惫,但没有一个人选择放弃。

陈平安站在实验室中央,目光坚定地看着所有人:“问题出在哪里?”

材料专家擦了擦布满汗水的额头,沉声道:“炉温控制!碳化硅的形成需要极为稳定的高温环境,而我们的高温炉,温度波动达到了±50℃,这会直接影响碳化硅的结晶质量!”

“另外,碳化硅晶体在生成过程中,容易受到氧化杂质的污染,导致最终产品纯度下降。”

陈平安点了点头,沉思片刻后,缓缓说道:“那就从高温炉和原料提纯技术入手,逐步攻克!”

科研团队开始多线并行攻关——

(1)自主研发新型高温炉!

“如果现有的高温炉温控不稳定,那我们就自已造一台更精准的!”

在陈平安的指示下,龙国的热工专家和机械工程师联手,开始研发一款全新高精度工业高温炉!

他们引入了先进的温控技术,将炉内温度波动控制在±5℃以内,确保碳化硅晶体能在稳定的高温环境中生长。

此外,他们还在炉内增加了特制的惰性气体保护层,防止杂质混入,提高碳化硅的结晶质量!

(2)改进原料提纯技术!

“如果碳粉和二氧化硅的纯度不够,那我们就想办法提纯!”

材料科学家们开始研究新的提纯工艺——

利用化学沉淀法,提高二氧化硅的纯度,去除杂质颗粒!

采用等离子体净化技术,提高碳粉纯度,确保碳源质量!

增加多道过滤工序,减少反应过程中的杂质混入!

这一系列技术改进,大幅度提升了碳化硅的提取质量!

时间一天天过去,科研团队在实验室里日夜奋战,无数次失败、无数次调整、无数次数据修正……

终于,在第297次实验中——

当研究员们打开高温炉,取出反应产物时,所有人都屏住了呼吸!

晶莹剔透的碳化硅晶体,静静地躺在炉盘上!

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