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玻璃碳素 Glassy carbon

产品描述

玻碳，也称为玻璃碳或者玻璃碳素，是一种先进的纯碳材料，将玻璃和陶瓷特性与石墨相结合。与石墨不同，玻璃碳具有富勒烯相关的微观结构，这导致了各种独特的材料特性。玻璃碳素材料可以制作成玻碳棒，玻碳片，玻碳管和定制成不同形状的玻碳坩埚。

应用领域

1.高温应用

玻璃碳在高达3000°C的惰性气体或真空中具有较高的耐高温性。与所有其他陶瓷和金属高温材料不同，玻璃碳的强度会随着温度的升高而增加，最高可达2700K。与室温相比，玻璃碳在2700 K时显示出两倍的强度。与陶瓷和金属材料相比，玻璃碳即使在高温下也不会脆化。与大多数陶瓷和金属材料相比，玻璃碳具有极高的抗热震性。因此，较短的加热和冷却时间是没有问题的。进一步的优点是低质量，低吸热和低热膨胀。因此，玻璃碳适用于几乎所有高温应用。典型的应用是高温计保护管，装料系统和高温炉的零件。

2.化学应用

由于其卓越的性能，玻璃碳对于化学工业中的许多不同应用非常有优势。具有很高的耐腐蚀性，使其适用于化学分析。与用铂，金和其他耐腐蚀金属，特殊陶瓷和氟塑料制成的常规实验室设备相比，制造的设备具有许多主要优点：
♦耐所有湿分解剂
♦无记忆效应（不受控制的元素吸附和解吸）
♦分析样品无污染
♦耐酸和碱熔体
♦无孔玻璃状表面
♦产品范围包括坩埚，烧杯，船和皿，用于冒烟，蒸发，熔化和分解。

3.牙科技术

牙科技术中使用玻璃碳熔化坩埚来熔化贵金属和钛合金。熔融坩埚具有以下特性：
♦高导热率
♦使用寿命比石墨坩埚更长
♦贵金属熔体无附着力
♦耐热冲击
♦适用于所有贵金属和钛合金
♦用于感应加热铸造离心机
♦在金属熔体上产生保护气氛
♦无需熔盐
坩埚消除了陶瓷坩埚的缺点，例如导热系数低，贵金属熔体的附着力以及熔盐的需要。使用熔化坩埚，可以缩短加热和熔化时间。熔化单元的电加热线圈可以在比传统陶瓷容器低的温度下运行。因此减少了每次铸造所需的时间，并延长了坩埚的寿命。另外，不存在润湿消除了材料损失的问题。玻璃碳坩埚的寿命比石墨坩埚的寿命长得多。高纯度，低比表面和各向同性的结构导致低而稳定的氧化，在金属熔体上产生保护气氛。这种低的氧化速率阻止了在熔融金属上形成氧化层。
所得铸件具有均匀而整洁的外观。坩埚的抗金属性能在整个产品寿命中保持不变。坩埚具有极好的抗热震性能，即使在炽热时置于寒冷的表面也不会破裂。
玻碳坩埚也适用于感应加热铸造离心机。由于玻璃状碳坩埚（与陶瓷坩埚不同）在感应场中耦合并在最短时间内达到工作温度，因此金属会快速且均匀地熔化。
大量测试表明，玻碳坩埚非常适合用于熔化高钯合金的任务。成品铸件既没有空腔，也不会在陶瓷贴面后褪色或剥落。
普遍适用于熔化所有钯基合金和贵金属含量降低的合金。玻碳坩埚也已用于在1400°C左右的温度下熔化具有降低的贵金属含量的含钯熔融陶瓷合金。
玻碳坩埚不能用于熔化铬钴钼合金（钢合金）

4.半导体类

高纯度，极高的耐腐蚀性，不产生颗粒，导电性和良好的机械性能使玻璃碳成为半导体生产的理想材料。玻璃碳坩埚和舟皿用于通过Bridgman或Czochralsky方法对半导体组件进行区域熔化，砷化镓合成以及单晶生长。由于其极高的抵抗力，玻璃碳可用于离子注入系统的零件和等离子蚀刻系统的电极。玻璃碳的高X射线透射对于X射线光刻是有利的。玻碳晶片被用作X射线掩模的基材。

5.医疗技术

玻碳可以抵抗生物系统，并与血液和组织具有极好的相容性。低密度，高纯度和生物相容性良好的机械性能使玻璃碳成为医疗技术和生物技术的有趣材料。玻碳由于原子序数低而具有较高的X射线透射率，这对于医疗无线电技术中的应用很重要。

6.冶金，超纯材料

玻璃纤维碳的一些特性是耐高温，惰性，良好的导热性和高纯度，这些特性在冶金，单晶生长和超纯材料技术中用作容器材料时非常有利。该容器可用作感应炉中的基座。牙科金属熔化技术，半导体组件的区域熔化，砷化镓合成，通过Bridgman或Czochralsky方法进行的单晶生长以及荧光化合物的合成是一些典型的工业应用。
玻碳熔化容器显示出很高的表面质量，没有异物污染，并且由于硬度和耐磨性，熔化物质中没有碳痕迹。不形成碳化物的金属熔体对玻碳没有润湿作用。它具有良好的抗热震性，可以快速加热和冷却，并且炽热的坩埚放置在寒冷的表面上时也不会破裂。

7.X射线技术

玻碳由于碳原子数低，因此X射线具有很高的透明度。这对于许多应用是有利的，例如用于同步加速器束线的X射线窗口或用于X射线光刻的掩模。

8.玻璃行业

玻碳是玻璃工业中组件的理想材料。玻璃碳在高达3000°C的惰性气体或真空中具有较高的耐高温性。与所有其他陶瓷和金属高温材料不同，玻璃碳的强度会随着温度的升高而增加，最高可达2700K。与室温相比，它在2700 K时显示出两倍的强度。玻碳对热冲击具有极高的抵抗力。因此，较短的加热和冷却时间是没有问题的。玻碳显示没有被熔融玻璃润湿。由于坚硬而光滑的表面，玻璃状碳不会像其他碳材料那样显示任何会引起污染的颗粒产生。进一步的优势是光滑的表面，低的热导率和低的热膨胀。

产品特点

耐惰性气体或高达3000°C的真空耐高温;

玻璃碳在惰性气体中耐高温或在高达3000°C的温度下真空。与所有其他陶瓷和金属高温材料不同，玻璃碳强度增加，温度上升至2700 K.玻璃碳显示在2700 K，而室温则为双倍强度。与陶瓷和金属材料相比，玻璃碳即使在高温下也不会出现脆化现象。

高纯度;

玻碳碳由纯碳组成。已使用的原材料已经表现出极低的外来元素含量，加热温度超过2000°C。在这些高温下，大多数外来元素蒸发，只剩下纯碳。由于高纯度玻璃碳适用于化学分析，半导体技术和超纯材料技术的应用。玻碳显示没有记忆效应，这在超痕量分析中是有利的。

极强的耐腐蚀性;

玻碳碳具有极强的耐腐蚀性。由于封闭的微观结构，玻璃碳不会形成插层化合物。这对酸和碱性试剂和熔体的腐蚀具有极高的抵抗力。强氧化物质如氧气超过600°C，热熔和酸具有强大的氧化作用，是唯一能够攻击玻璃碳的物质。但即使在这里测试表明，玻璃碳是抗氧化性最强的碳材料。
由于高纯度，外来元素（反应中心）对氧化和腐蚀的催化作用被限制在最小限度。对硝酸，高氯酸或氧等氧化物质具有更高的耐腐蚀性。在沸腾的65％硝酸中的氧化速度比K低24倍。

对气体和液体的不渗透性，没有开孔;

玻璃碳是与石英玻璃相当的不渗透材料。通过真空滴落法测定的氦气渗透率仅为10 -11 cm 2 s -1。因此，玻璃碳是真空技术的理想材料。

不会被熔化物润湿;

玻璃碳表明许多盐水，金属和陶瓷熔体都没有润湿。这在冶金，超纯材料技术和玻璃工业中是有利的。

高硬度和高强度;

玻璃碳的机械性能，如硬度和强度，与高性能陶瓷相当。与所有其他陶瓷和金属高温材料不同，玻璃碳强度增加，温度上升至2700 K.玻璃碳显示在2700 K，而室温则为双倍强度。

低密度;

玻璃碳尽管具有高强度，但密度非常低。例如，由玻璃碳制成的充电设备由于质量低而具有非常低的热吸收，这使得加热和冷却时间短。同样对于轻质结构和高动态应力单元，由于其低密度，使用玻璃碳。

高表面质量，无颗粒生成;

玻璃碳具有非常高的表面质量，可以抛光。由于表面坚硬光滑，玻璃碳不会像其他碳材料那样显示任何颗粒。因此它非常适合半导体和玻璃工业。

低热膨胀;

玻璃碳具有非常低的各向同性热膨胀性，可与石英玻璃相媲美。因此，它在热量下保持其形状，这对于所有高温应用都是非常有利的。

极强的抗热冲击性;

与大多数陶瓷和金属材料相比，玻璃碳具有极高的抗热冲击性。因此，可以毫无问题地缩短加热和冷却时间。

各向同性的物理和化学性质;

玻璃碳是一种各向同性材料,由于其富勒烯相关的微观结构，玻璃碳没有定向材料特性。

优良的导电性;

玻碳纤维具有导电性，因此适用于电化学和传感器技术,熔化的坩埚可以感应加热。

良好的生物相容性。

玻璃碳具有抗生物系统的能力，与血液和组织具有良好的相容性。低密度，高纯度和生物相容性的良好机械性能使玻璃碳成为医疗技术和生物技术的有趣材料。