Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow НОВЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ КАРБИДА КРЕМНИЯ
Посмотреть оригинал

Особенности роста кристаллов SiC в промышленной электропечи сопротивления

Применение карбида кремния в качестве абразивного материала определяет стремление получать его в виде крупных, плотных и изо- метричных кристаллов.

Рассмотрение продуктов синтеза SiC в различных зонах электропечи [54, 31] показывает, что крупность его кристаллов уменьшается от слоя, прилегающего к поверхности керна (см. рис. 2.8), где размер кристаллов 12 -г 15 мм, к наружным слоям (аморфу), в которых размеры кристаллов а - SiC не превышают несколько микрон. Поэтому для получения крупных кристаллов SiC температура керна печи должна поддерживаться 2700 -з- 2800 К.

По направлению к керну наблюдается «цепное» строение продукта синтеза, а у поверхности керна «цепочки» срастаются в более плотную массу. В «цепочках» кристаллы SiC ориентированы таким образом, что базисные шестигранные пластинки кристаллов всегда направлены вдоль цепочек перпендикулярно оси печи, а направление оси «С» кристаллов всегда перпендикулярно направлению цепочки. В направлении верхней и боковых частей печи наблюдается обычно более крупная кристаллизация, чем в подовой ее части, в которой образуется мелкокристаллический продукт - аморф.

Наиболее вероятным механизмом роста кристаллов SiC является участие в процессе газовой фазы, образующейся, в частности, при диссоциативном испарении карбида в зоне мечи, прилегающей к керну, где температура достигает 2670 -ь 2800 К. Диссоциативное испарение SiC у керна идет достаточно быстро и образующиеся пары состава Si2C и SiC2 перемещаются в зоны более низких температур, конденсируясь в виде SiC(u на более мелких кристаллах, постепенно наращивая их размер.

Газы, образующиеся в самой горячей зоне печи, двигаясь в наружные зоны, обтекают кристаллы SiC. При определенных температурных условиях и радиальном движении газов по всей массе различно ориентированных кристаллов SiC в первую очередь разрушаться будут те, которые обтекаются газами по оси «С», а расти - кристаллы, ориентированные гексагональными пластинками вдоль направления движения газов. Этим и объясняется определенная ориентация кристаллов SiC в промышленной печи.

В подовой части печи реакционная шихта значительно плотнее и менее газопровод на, чем в верхней и боковой ее частях, а поэтому процесс роста кристаллов на поду тормозится, и SiC в этой части печи обычно представлен мелкокристаллическими образованиями.

Анализируя результаты многочисленных исследований по росту кристаллов карбида кремния и учитывая результаты термодинамического анализа синтеза SiC [11], можно считать, что процесс карбидо- образования в промышленной электропечи сопротивления лимитируется реакцией:

которая протекает вплоть до температуры 2800 К. Рост кристаллов SiC в печи лимитируется образованием в наиболее горячей зоне печи (до 3200 К) паров SiC, SiC2 и Si2C но реакциям:

с последующей их конденсацией в виде SiC(T) на мелких кристаллах, образующихся в соответствии с реакцией:

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы