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高纯氧气

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大部分商品氧都是由空气分离制造的。即将空气液化后经精馏提纯。也可采用低温全精馏法。少量氧采用电解氧为原料，经催化脱氢可制取纯度为99.99%以上的高纯氧。其他纯化方法有变压吸附法和膜分离法。1.冶金工业 在炼钢过程中吹以高纯度氧气，氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应，这不但降低了钢的含碳量，还有利于清除磷、硫、硅等杂质。而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度，因此，吹氧不但缩短了冶炼时间，同时提高了钢的质量。高炉炼铁时，提高鼓风中的氧浓度可以降焦比，提高产量。在有色金属冶炼中，采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。2.化学工业 在生产合成氨时，氧气主要用于原料气的氧化，例如，重油的高温裂化，以及煤粉的气化等，以强化工艺过程，提高化肥产量。3.工业 液氧是现代火箭的助燃剂，在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂，可燃物质浸渍液氧后具有强烈的性，可制作液氧。4.***方面:供给呼吸：用于缺氧、低氧或无氧环境，例如：潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、抢救等时。

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氧气是一种化学性质比较活泼的无色无味的气体，它可以与金属、非金属、化合物等多种特物质发生氧化反应，反应剧烈程度因条件不同而异，可表现为缓慢氧化、烧、爆等，反应中放出大量的热。  

在冶金炼钢过程中吹以高纯度氧气，氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应，这不但降低了钢的含碳量，还有利于清除磷、硫、硅等杂质。而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度，因此，吹氧不但缩短了冶炼时间，同时提高了钢的质量。高炉炼铁时，提高鼓风中的氧浓度可以降焦比，提高产量。在有色金属冶炼中，采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。

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首先按照摩尔比1:1比例取出浓度大于99.9%，粒度小于500微米的硅粉和碳粉，然后进行两次合成。在初次合成步骤中，将所取硅粉和碳粉混合均匀放入坩埚中，再将坩埚置于中频感应加热炉，并对加热炉的生长室抽真空，除去其中的氧气和氮气，同时将温度升高至1000摄氏度。然后向生长室中充入高纯度的氦气和氢气的混合气体，加热至1500摄氏度，保持反应时间15分钟，而后降至室温，后将反应后的产物中大于1厘米的团聚物碾成小于1毫米的粉末。

在二次合成步骤中，将上述产物粉末混合均匀重新放入坩埚，并将坩埚再次置于中频感应加热炉，抽真空环境，升高温度到1000摄氏度，通入氦气和氢气的混合气体。然后升高温度到1600摄氏度到2000摄氏度，保持反应合成时间2小时到10小时，再降至室温。通过这两步即可以得到粒度小于20微米的适用于半导体碳化硅硅单晶生长的高纯碳化硅粉，采用粉末衍射法(XRD)对初次合成和二次合成产物进行物相分析，得到的XRD如图1所示，通过分析可以发现初次合成粉末有硅和碳的单质剩余，而二次合成则可以使得反应更加完全，得到纯度更高的碳化硅。

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