碳怎麼變半導體
⑴ 碳怎麼變成碳化鈣
碳變成碳化鈣的方法如下:
反應方程式:CaO + 3C → CaC₂ + CO , ΔH = +465.7kJ/mol
這是一個強吸熱反應,故需在2100-2500K的電爐中進行。
工業上一般使用電爐熔煉法與氧熱法,電爐熔煉法是將焦炭與氧化鈣(分子式 CaO)置於2200℃左右的電爐中熔煉,生成碳化鈣(分子式CaC₂)。
氧熱法:即:高爐富氧氧熱法熔煉CaC2 (電石) 、石灰石中提取炭、高溫低壓煤氣發生爐。此一爐三使用工藝技術,使 CaC₂生產綜合利用了煤氣化過程中的余熱和煤灰,煤灰加配料熔融後生成CaC2和硅鐵(提純CaC₂時);「高溫低壓」煤氣發生爐,使煤氣的產(發)生自然化。
每熔煉一噸80% CaC₂,從石灰石中提取純炭168kg左右,產生煤氣(CO在55%—95%)6000—2600 m³,可生產4.5噸左右的甲醇。
富氧既提高爐溫又提高了煤氣的CO質量,氧氣尤為一舉兩用,煤熱能利用後的煤氣,用於煤化工或清潔發電。此工藝為無消耗能源型和無污染型的CaC₂生產和煤氣生產。
密閉操作,全面排風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學安全防護眼鏡,穿化學防護服,戴橡膠手套。避免產生粉塵。避免與酸類、醇類接觸。
尤其要注意避免與水接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
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應用
1、電石與水反應生成的乙炔可以合成許多有機化合物
例如:合成橡膠、 人造樹脂、丙酮、烯酮、炭黑等;同時乙炔一氧焰廣泛用於金屬的焊接和切割。
2、加熱粉狀電石與氮氣時,反應生成氰氨化鈣,即石灰氮:
CaC₂ + N₂ → CaCN₂+ C , ΔH = -296kJ/mol
石灰氮是制備氨基氰的重要原料。加熱石灰氮 與食鹽反應生成的熔體用於採金及有色金屬工業。
3、電石本身可用於鋼鐵工業的脫硫劑。
4、生產聚氯乙烯(PVC),電石法生產聚氯乙烯利用電石(碳化鈣CaC₂),遇水生成乙炔(C₂H₂),將乙炔與氯化氫(HCl)合成制出氯乙烯單體(CH₂=CHCl),再通過聚合反應使氯乙烯生成聚氯乙烯—[CH₂—CHCI]n—的化學反應方法。
5、舊時礦工下礦,將電石放入鐵罐之中利用生成的乙炔(C₂H₂)製作成電石燈。
⑵ 為啥碳元素不能做半導體材料呀
單質碳的躍遷能級太大。
硅的比較合適,但是在半導體里也是比較大的。
躍遷能級較大的為絕緣體,較小的為半導體,為零的為導體。
比較詳細的可以閱讀一下固體物理學的書。
⑶ 碳 是半導體嗎
首先糾正一下,碳有很多同素異形體,也不是每種異形體都可以導電版,典型的石墨導權電是因為在石墨結構(SP2雜化,不規則六稜柱晶體結構堆積)中存在廣泛的離域電子(派電子),電子可以自由移動所以可以導電。但金剛石則不能導電,因為此時的碳雜化是嚴格的Sp3的,沒有自由移動的電子,且空間利用度較大,也就不能通過改良填充形成導電體因此不具有導電性。
⑷ "碳元素的單質都是導體或半導體"怎麼錯了
金剛石就不是
⑸ 碳為什麼不可以作為雜質摻入半導體
對於半導體而言的雜質是指相對於純半導體(硅等)而言的改變半導體導電特性的一種物質。通常有硼、磷等。而碳並不能起到這個改變半導體導電特性的作用。
⑹ 為什麼加入碳材料可以改變半導體的能帶
分析半導體能帶理論,必須從能級,能帶,禁帶,價帶,導帶開始.因此分析如下:
能級(Enegy Level):在孤立原子中,原子核外的電子按照一定的殼層排列,每一殼層容納一定數量的電子.每個殼層上的電子具有分立的能量值,也就是電子按能級分布.為簡明起見,在表示能量高低的圖上,用一條條高低不同的水平線表示電子的能級,此圖稱為電子能級圖.能帶(Enegy Band):晶體中大量的原子集合在一起,而且原子之間距離很近,以硅為例,每立方厘米的體積內有5×1022個原子,原子之間的最短距離為0.235nm.致使離原子核較遠的殼層發生交疊,殼層交疊使電子不再局限於某個原子上
⑺ 怎麼氣體在高溫下會變成半導體
哥,你那是漏電了吧。在金屬元素和非金屬元素分界線的那一道線上,都是半導體,具體的為:硼、硅、鍺、砷、銻、碲、釙
什麼是半導體?顧名思義:導電性能介於導體與絕緣體(insulator)之間的材料,叫做半導體(semiconctor).
物質存在的形式多種多樣,固體、液體、氣體、等離子體等等。我們通常把導電性和導電導熱性差或不好的材料,如金剛石、人工晶體、琥珀、陶瓷等等,稱為絕緣體。而把導電、導熱都比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導體。可以簡單的把介於導體和絕緣體之間的材料稱為半導體。
電工領域所用半導體材料可以分為以下 3大類。①元素半導體:僅由單一元素組成的半導體材料。主要有硅、鍺、硒等,其中以硅和鍺應用最廣。②化合物半導體:包括氧化物(主要有氧化亞銅、二氧化鈦等)、Ⅱ-Ⅵ族化合物(主要有硫化鎘、硫化鋅、硒化鎘、碲化鎘等)、Ⅲ-Ⅴ族化合物(主要有砷化鎵、磷化銦、磷化鎵、銻化銦、砷化銦等)、Ⅳ-Ⅳ族化合物(主要有碳化硅)、Ⅵ-Ⅵ族化合物(主要有硫化鉛、硒化鉛、碲化鉛等)、有機半導體(主要有萘、蒽、聚丙烯腈等)。③陶瓷半導體:20世紀70年代開發出來的一類新型半導體材料。它由一種化合物為主要成分,添加一種以上其他化合物,經陶瓷工藝高溫燒結而成(主要有氧化鋅系、氧化鈦系、氧化錫系及碳化硅系等)。
⑻ 為什麼不用碳做半導體
碳有很多同素異形體,也不是每種異形體都可以導電,典型的石墨導電是因為在石墨結構(SP2雜化,不規則六稜柱晶體結構堆積)中存在廣泛的離域電子(派電子),電子可以自由移動所以可以導電。但金剛石則不能導電,因為此時的碳雜化是嚴格的Sp3的,沒有自由移動的電子,且空間利用度較大,也就不能通過改良填充形成導電體因此不具有導電性。
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應用領域
碳對於現有已知的所有生命系統都是不可或缺的,沒有它,生命不可能存在。
除食物和木材以外的碳的主要經濟利用是烴(最明顯的是石油和天然氣)的形式。原油由石化行業在煉油廠通過分餾過程來生產其他商品,包括汽油和煤油。
纖維素是一種天然的含碳的聚合物,從棉、麻、亞麻等植物中獲取。纖維素在植物中的主要作用的維持植物本身的結構。來源於動物的具有商業價值的聚合物包括羊毛、羊絨、絲綢等都是碳的聚合物,通常還包括規則排列在聚合物主鏈的氮原子和氧原子。
碳及其化合物多種多樣。碳還能與鐵形成合金,最常見的是碳素鋼;石墨和黏土混合可以制用於書寫和繪畫的鉛筆芯,石墨還能作為潤滑劑和顏料,作為玻璃製造的成型材料,用於電極和電鍍、電鑄,電動馬達的電刷,也是核反應堆中的中子減速材料;焦炭可以用於燒烤、繪圖材料和煉鐵工業;寶石級金剛石可作為首飾,工業用金剛石用於鑽孔、切割和拋光,以及加工石頭和金屬的工具。
半導體在常溫下導電性能介於導體與絕緣體之間的材料。半導體主要運用在收音機、電視機和測溫上。半導體是指一種導電性可控,范圍從絕緣體到導體之間的材料。從科學技術和經濟發展的角度 來看,半導體影響著人們的日常工作生活,直到20世紀30年代這一材料才被學界所認可。