碳和硅的原子序數(shù)分別為6和14，在元素周期表中處于碳族元素的第二和第三周期，即上下相鄰的位置。這種位置關系，表明它們在某些方面具有類似的性質。

碳元素在我們的生活中無處不在，含碳化合物是生命的物質基礎。硅也在地殼中的含量巨大，尤其是它在半導體和現(xiàn)代通訊業(yè)中的應用，推動了人類文明的發(fā)展。

在化學的世界里，碳和硅是同一族的親兄弟；在我們生活的地球上，他們共存了數(shù)十億年，卻沒有結成生死與共的牢固友誼，自然界中的碳化硅礦石十分罕見。

1824年，瑞典科學家Jons Jakob Berzelius在合成金剛石時觀察到碳化硅（SiC）的存在，就此拉開了人類對于碳化硅材料研究的序幕。直到1891年，美國人E.G. Acheson在做電熔金剛石實驗時，偶然得到了碳化硅。當時誤認為是金剛石的混合體，故取名金剛砂。

純碳化硅是無色透明的晶體。工業(yè)碳化硅因所含雜質的種類和含量不同，而呈淺黃、綠、藍乃至黑色，透明度隨其純度不同而異。碳化硅晶體結構分為六方或菱面體的 α-SiC和立方體的β-SiC（稱立方碳化硅)。α-SiC由于其晶體結構中碳和硅原子的堆垛序列不同而構成許多不同變體，已發(fā)現(xiàn)70余種。

中國碳化硅與先進水平的差距主要集中在四個方面：一是在生產(chǎn)過程中很少使用大型機械設備，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，對粒度砂和微粉產(chǎn)品的質量管理不夠精細，產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性不夠；三是某些產(chǎn)品的性能指標與發(fā)達國家同類產(chǎn)品相比有一定差距；四是冶煉過程中一氧化碳直接排放。

碳化硅的制品之一的碳化硅陶瓷具有的高硬度、高耐腐蝕性以及較高的高溫強度等特點，這使得碳化硅陶瓷得到了廣泛的應用。如今，碳化硅的應用已從早期的磨料，發(fā)展到軸承、半導體、航空航天和化學等多個領域。微反應器由于化學品和微通道內壁超高的接觸表面積，對內壁材質的要求非常嚴苛。微通道反應器也成為了碳化硅的一個重要應用。究竟什么樣的碳化硅適用于制造微通道反應器嗎？

一、微反應器的材質需要*的耐化學腐蝕性

與化學反應有關。當然，構成微反應器的材質需要*的耐化學腐蝕性。

從表1的數(shù)據(jù)可以看出，在40%濃度HF的腐蝕下，康寧UniGrain™碳化硅的抗腐蝕性比市場上供應的碳化硅好300倍。在30%濃度*的條件下，康寧碳化硅的抗腐蝕性也明顯優(yōu)與市場上供應的碳化硅。

哈氏合金是一種被大家所熟知、具有良好抗腐蝕性和熱穩(wěn)定性的材料。那我們的Unigrain™碳化硅與這種超抗腐蝕材料相比，是否能更勝*呢？

通過表2中數(shù)據(jù)可以看出，Unigrain™碳化硅在40%HF、220℃條件下的年腐蝕量遠遠小于哈氏合金HC-2000，HC-22, HC-276，Inconel 625在20%HF、52℃條件下的年腐蝕量。

 二、高純度 - 材料的均勻性

微反應器通道尺寸小，如何保證通道無死區(qū)，物料無殘留呢？一方面與微反應器通道的設計有關，另一方面與反應器材質有關。用掃描電鏡SEM對 Corning® UniGrain™ 碳化硅進行了材料微結構分析。

結果顯示，UniGrain™碳化硅燒結粒度很小，在 5 ~ 20 µm之間，并且結構致密且均勻。因此反應通道表面平滑，確保了反應的穩(wěn)定性。通過下列電鏡對比圖，很容易發(fā)現(xiàn)，市場上的碳化硅燒結粒度和微結構均勻度與UniGrain™碳化硅有明顯的差異。

三、耐冷熱沖擊

為了適應化學反應中不斷出現(xiàn)的高溫或低溫條件，微通道反應器材料還需要具有高度耐冷熱沖擊的性能?？祵?/span>UniGrain™ 碳化硅擁有超4x10-6/ºC的低熱膨脹系數(shù), 確保了反應器能抵抗反應帶來的大量冷熱沖擊。

做好反應器，材料是根本！碳化硅有70多種晶型，康寧UniGrain™碳化硅和普通碳化硅不一樣；就像康寧鍋和其它玻璃鍋不一樣；康寧大猩猩蓋板玻璃和其它玻璃不一樣。

除了上訴的三點以外，UniGrain™碳化硅還擁有110~180 W/m.K（常溫）超高導熱性，15MPa超高模塊暴裂壓力。并且它沒有周期性疲勞，使用壽命長達20年以上。

四、康寧zhuan利結構設計

康寧微通道反應器采用模塊化結構：*“三明治”多層結構設計 集“混合/反應”和“換熱”于一體，精準控制流體流動分布，極大地提升了單位物料的反應換熱面積 （1000倍）。Zhuan利的“心型”通道結構設計，高度強化非均相混合系列，提高混合/傳質效率 （100 倍)?？祵幰钥蛻粜枨鬄閷颍峁娜腴T教學 、工藝研發(fā) –到工業(yè)化生產(chǎn)全周期解決方案。

康寧反應器技術知識產(chǎn)權聲明

康寧致力于向客戶提供業(yè)內的產(chǎn)品和服務，并持續(xù)投入反應器技術的研發(fā)?？祵帗碛幸幌盗懈采w的反應器技術Zhuan利，截止至2019年3月5日，康寧在范圍內共申請相關Zhuan利224項，已授權157項，其中中國授權Zhuan利34項。制造或銷售康寧Zhuan利所覆蓋的產(chǎn)品或使用康寧Zhuan利所保護的工藝需獲得康寧授權。未經(jīng)授權擅自使用康寧Zhuan利即構成侵權。康寧對侵犯知識產(chǎn)權的行為零容忍，將采取一切必要的手段保護其知識產(chǎn)權。

五、全周期解決方案

•康寧碳化硅反應器能處理所有化學體系包括HF和高溫強堿體系，超高的混合，反應，換熱性能；

•可針對研發(fā)平臺的需求，調整模塊數(shù)量，靈活拆分組合來實現(xiàn)不同工藝路線；

•可根據(jù)項目需要，與G1玻璃反應器組合使用，使得裝置好用而且“看得見”；

•適用于工藝快速篩選、工藝優(yōu)化和小噸位批量合成生產(chǎn)；

•國內已有相當多企業(yè)建立了數(shù)百套多功能平臺和數(shù)十套工業(yè)化裝置。

每一臺康寧微通道反應器，都凝聚著康寧科學家160多年對材料科學和工藝制造的專業(yè)知識和寶貴經(jīng)驗！