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高純氧氣

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大部分商品氧都是由空氣分離制造的。即將空氣液化后經精餾提純。也可采用低溫全精餾法。少量氧采用電解氧為原料，經催化脫氫可制取純度為99.99%以上的高純氧。其他純化方法有變壓吸附法和膜分離法。1.冶金工業 在煉鋼過程中吹以高純度氧氣，氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反應，這不但降低了鋼的含碳量，還有利于清除磷、硫、硅等雜質。而且氧化過程中產生的熱量足以維持煉鋼過程所需的溫度，因此，吹氧不但縮短了冶煉時間，同時提高了鋼的質量。高爐煉鐵時，提高鼓風中的氧濃度可以降焦比，提高產量。在有色金屬冶煉中，采用富氧也可以縮短冶煉時間提高產量。2.化學工業 在生產合成氨時，氧氣主要用于原料氣的氧化，例如，重油的高溫裂化，以及煤粉的氣化等，以強化工藝過程，提高化肥產量。3.工業 液氧是現代火箭的助燃劑，在超音速飛機中也需要液氧作氧化劑，可燃物質浸漬液氧后具有強烈的性，可制作液氧。4.保健方面:供給呼吸：用于缺氧、低氧或無氧環境，例如：潛水作業、登山運動、高空飛行、宇宙航行、搶救等時。

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氧氣是一種化學性質比較活潑的無色無味的氣體，它可以與金屬、非金屬、化合物等多種特物質發生氧化反應，反應劇烈程度因條件不同而異，可表現為緩慢氧化、燒、爆等，反應中放出大量的熱。  

在冶金煉鋼過程中吹以高純度氧氣，氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反應，這不但降低了鋼的含碳量，還有利于清除磷、硫、硅等雜質。而且氧化過程中產生的熱量足以維持煉鋼過程所需的溫度，因此，吹氧不但縮短了冶煉時間，同時提高了鋼的質量。高爐煉鐵時，提高鼓風中的氧濃度可以降焦比，提高產量。在有色金屬冶煉中，采用富氧也可以縮短冶煉時間提高產量。

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首先按照摩爾比1:1比例取出濃度大于99.9%，粒度小于500微米的硅粉和碳粉，然后進行兩次合成。在初次合成步驟中，將所取硅粉和碳粉混合均勻放入坩堝中，再將坩堝置于中頻感應加熱爐，并對加熱爐的生長室抽真空，除去其中的氧氣和氮氣，同時將溫度升高至1000攝氏度。然后向生長室中充入高純度的氦氣和氫氣的混合氣體，加熱至1500攝氏度，保持反應時間15分鐘，而后降至室溫，后將反應后的產物中大于1厘米的團聚物碾成小于1毫米的粉末。

在二次合成步驟中，將上述產物粉末混合均勻重新放入坩堝，并將坩堝再次置于中頻感應加熱爐，抽真空環境，升高溫度到1000攝氏度，通入氦氣和氫氣的混合氣體。然后升高溫度到1600攝氏度到2000攝氏度，保持反應合成時間2小時到10小時，再降至室溫。通過這兩步即可以得到粒度小于20微米的適用于半導體碳化硅硅單晶生長的高純碳化硅粉，采用粉末衍射法(XRD)對初次合成和二次合成產物進行物相分析，得到的XRD如圖1所示，通過分析可以發現初次合成粉末有硅和碳的單質剩余，而二次合成則可以使得反應更加完全，得到純度更高的碳化硅。

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