Fig. 7.5. Schema unui reactor cu plasmă pentru producerea de carbură de siliciu în (C-H) -lasma în zona de descărcare de inducție de înaltă frecvență
Există câteva moduri de a produce carbură de siliciu prin reducerea silicei cu cărbune, cu adăugarea de sare de masă sau carbură de calciu. acțiunea vaporilor de siliciu asupra carbonului etc. [c.17]
Un exemplu al unui astfel de proces este producerea de carbură de siliciu din silice și carbon [c.291]
Fig. 13. Schimbarea rezistenței cuptoarelor la producerea de carbură de siliciu în timpul campaniei.
Aceste costuri determinate util, sau așa-numitul teoretic teor- consumul de energie De exemplu, în prepararea de carbură de siliciu, pentru a încălzi nisip și cocs materiile prime -kvartsevy -până o astfel de temperatură. la care reacția de interacțiune a oxidului de siliciu cu carbonul este posibilă. Reacția de reducere a siliciului cu carbon pentru a forma carbură de siliciu este una dintre reacțiile endoterme. Prin urmare, la o anumită temperatură a materialelor de reacție, va curge în direcția dorită cu absorbția unei anumite cantități de energie. Rețineți că reacțiile exoterme produc energie în timpul reacției. Foarte des, în afară de reacția principală trece reacția chimică laterală (de exemplu, pentru a restabili sau lega impurități nedorite, care sunt prezente în materiile prime) și procese fizice (de exemplu, evaporare, topire și colab.), La care absorbția sau eliberarea de energie. [C.30]
Dioxidul de siliciu SiO are loc, de asemenea, în anumite condiții în cuptor pentru producerea de carbură de siliciu. Este un produs intermediar al reducerii silicei când este încălzit cu cărbune, carbură de siliciu sau siliciu. Atunci când părțile individuale ale supraîncălzirii miezului, gazele care se dezvoltă în zonele adiacente și, prin urmare, deosebit de calde ale încărcăturii, formează bule. care rupe prin cuptor, creând torțe miniatură. Deseori, pereții crestăturilor acestor torțe constau dintr-o masă vitroasă brună. având o compoziție chimică. care corespunde aproximativ unui dioxid de siliciu. Atunci când gazele se condensează într-un cuptor sau sunt colectate în camere special concepute pentru aceasta și fără aer, dioxidul de siliciu este depozitat sub forma unei pulberi de culoare maro moale, de finețe neobișnuită. [C.173]
Producția de carbură de siliciu în condiții industriale. Cuptorul autopropulsat constă dintr-o platformă sudată din canale, pe care se formează un cadru de blocuri din fontă, care formează un fund de cărămizi de sticlă. Pereții laterali constau din rafturi din fontă, plăci de căptușire de perete și blocuri de cărbune. acoperită cu pastă de grafit. Un pachet de electrozi este împins în cuptor cu 100 mm, iar barele de contact sunt atașate de el din exterior. Pachetul de electrozi se bazează pe un cadru din beton armat și căptușit cu cărămidă. În tabel. XX-6 prezintă câțiva indicatori ai funcționării cuptoarelor. În tabel. XX-7 prezintă compoziția sarcinii pentru producerea de carbură de siliciu. [C.268]
Performanța cuptoarelor pentru producerea de carbură de siliciu verde pentru trei întreprinderi [c.269]
Experimentele cu diferite cantități de carbură de siliciu au arătat că această substanță este destul de omogenă în ceea ce privește aplicarea acesteia ca material inert. Teste paralele ale aceluiași cărbune efectuate într-un alt laborator. a arătat o bună coincidență atunci când se utilizează diferite eșantioane de carbură de siliciu. Posibilitatea producției industriale de carbură de siliciu (carborundum) cu o structură granulară omogenă și rezultate bune. obținut prin aplicarea sa, a dus la înlocuirea nisipului ca o substanță inertă standard. [C.136]
Pregătirea carburii de siliciu. S-au făcut numeroase tentative de realizare a sintezei cantitative a carburilor prin reacția într-o plasmă de hidrocarburi cu materii prime dispersate din oxid. Cele mai multe dintre ele s-au dovedit a nu avea succes în ceea ce privește randamentul cantitativ al produsului. deoarece reacția a fost efectuată într-o flacără de plasmă la o distanță de zona de descărcare, unde temperatura a fost considerabil mai mică decât în zona de descărcare. Faptul este că în timpul generării plăcii (C-H) în zona de deversare în sine, depunerea de carbon are loc pe pereții camerei de evacuare, ecranarea zonei de descărcare de la sursa de energie și decăderea plasmei. Cu toate acestea, au fost efectuate mai multe lucrări. în care s-au folosit metode tehnice originale, ceea ce a permis eliminarea acestei deficiențe. Una dintre ele este opera [17], în care sinteza carburii de siliciu se efectuează direct în zona de descărcare de inducție de înaltă frecvență. Schema reactorului este prezentată în Fig. 7.5 (unde 1 generator de frecvență înaltă, 4 distribuitori de reactivi inițiali). [C.335]
Producția de carbură de siliciu [1231 se efectuează într-o torță cu plasmă, cu un anod sacrificial de 9,5 mm diametru. Catodul este situat în același plan cu anodul la un unghi de 45 °. Argonul este utilizat ca gaz de formare a plasmei. Puterea reactorului este furnizată de generatoarele de sudare de curent continuu cu o tensiune de 70 V la o putere de până la 350 A. [C.167]
Topirea și rafinarea metalelor neferoase. oțel Cracarea electrică a metanului Pregătirea sticlei de cuarț din carbură de siliciu. grafit, disulfură de carbon și altele asemenea [c.106]
Ca un exemplu de procedeu pentru producerea carburii de siliciu într-o fază de vapori de descompunere metiltriclorsilanului. [231] a stabilit că formarea de SiC este termodinamic probabilă la temperaturi de peste 700 ° C. Cu toate acestea, experimentul] arată că, chiar și la o temperatură de 900-1000 ° C, reacția de descompunere a metiltriclorsilanului curge cu o ușoară randament de carbură de siliciu datorită scăzută sale viteză. Mai mult, sa constatat în continuare [232] că expansiunea metiltriclorsilanului are loc simultan în mai multe direcții, la viteze diferite. care determină în analiza finală rata reacției totale. [C.146]
Un alt Schnabel în 1852 și în 1859, Rose a menționat forme fibroase anhidre de siliciu, care este produsă în procese metalurgice la temperaturi ridicate. Fibrele mătăsoase moi sunt compuse din mai mult de 98% din SW „au fost clasificate ca afanitny silice (invizibile), de asemenea, cunoscut sub numele de lyussatit. Aproximativ 1910 g. cuptoarele de interior, este utilizat pentru obținerea de carbură de siliciu pulbere gri moale poros a fost detectată, cunoscut sub urechea unui elefant. Această placă a fost identificat ca microfibre silice amorfă [67]. este posibil ca toate forma fibroasă mai sus menționat este silice [C.31]
Interacțiunea siliciului cu carbonul în producția de carbură de siliciu a fost studiată în detaliu de NE Filonenko et al. [5]. La 2073-2873 K, siliciul și carbonul interacționează pentru a forma P-Si în punctele de contact dintre siliciu și carbon, formatul Si-koba previne dezvoltarea ulterioară a procesului. Formarea Si începe chiar și atunci când siliciul este în stare solidă. Faza de carbură formează o cochilie în jurul siliciului. Încălcarea contactelor de siliciu cu carbon nu mai conduce la formarea Si. deoarece atunci când siliciul este exclus din contactul cu carbonul, siliciul reacționează cu monoxidul de carbon în conformitate cu schema dată mai sus. Evident, la temperaturi ridicate, formarea lui Si este asigurată de reacția dintre siliciu și vapori de carbon, deși mostrele de Si păstrează forma granulelor de siliciu originale. Această din urmă circumstanță indică o formare mai probabilă a Si ca pseudomorf pentru siliciu ca urmare a interacțiunii sale cu monoxidul de carbon, adică formarea secundară a carburii [12]. [C.267]
Pentru a obține carbură de siliciu de calitate semiconductor, este necesară o înaltă puritate a materialului sintetizat, iar producția sa sub formă de cristale unice. În acest caz, metodele de creștere din topitură nu sunt aplicabile (Si se sublimează intens pentru atingerea punctului de topire la Г 2500 ° С), prin urmare sunt posibile metode de creștere din faza de vapori și din soluții. Sa demonstrat că cristalele Si pot fi cultivate din soluțiile sale în crom, nichel și alte metale. Cu toate acestea, cristalele nu sunt reproductibile prin proprietăți și geometrie. Principala metodă de obținere a cristalelor singulare de Si este [c.447]
Calculul termodinamic al acestei reacții arată că prepararea de carbură de siliciu poate avea loc numai la temperaturi de peste 700 ° C. Cu toate acestea, formarea Si la 1000 ° C, este atât de mică încât procesul se realizează la 1600-1700 ° C Procedeul se realizează într-un reactor de cuarț sigilat în interiorul căreia există o placă de grafit, încălzită de curent la temperatura dorită. Reactorul a fost alimentat pereche Hasi b, utilizând ca gaz purtător molecula de hidrogen pur disociază în HsSi la poverhnosgi încălzit care este acoperit cu cristale fine -Si. Culoarea cristalelor rezultate variază în funcție de temperatura substratului. deoarece aceasta modifică raportul dintre componente. eliberat pe substrat. La o temperatură de aproximativ 1700 ° C, se obțin cristale galben-galben -Si. recristalizarea căreia la temperaturi de 2400-2600 ° C face posibilă obținerea cristalelor a-Si. [C.448]
Creșterea cristalelor unice dintr-o substanță a unei anumite compoziții inițiale specifice într-un sistem neînchis. care este aproape în întregime în zona de temperatură constantă. Sisteme de recipiente pentru creșteri de creștere. Circuitele de containere pentru creșterea singurelor cristale ale compușilor cu compoziție variabilă sunt foarte frecvente (Figura VI.50, b). Crystal 81C, etc., crește într-o cameră a cărei pereți constau dintr-o singură substanță de cristal. O singură cristalină este introdusă în cameră sau este formată din mișcarea lentă a vaporilor și puncte mai puțin încălzite. Diferența de temperatură dintre zona de evaporare și zona de creștere poate fi de numai câteva grade. Formarea petelor reci în astfel de cazuri determinate de dispunerea ecranelor, construcția de încălzire și m. P. cu orificii de acces (de exemplu, în procesul de creștere din carbură de siliciu) de gaz (de exemplu, azot) sau de vapori (de exemplu, bor) pot fi efectuate simultan cu doparea creștere singur cristal. În activitatea sovietică privind pregătirea de carbură de siliciu în acest mod, de exemplu, lger în [87], [88], [89], am fost obținut rezultate interesante prin hardware care stabilesc modul exact și crearea de echipamente fiabile. care, așa cum se vede din Fig. VI.50, K, este destul de dificil să descriem descrierea detaliată a operelor originale. [C.454]
Temperatura probelor a fost măsurată cu ajutorul unui micro-pirometru. În același timp, sa făcut o corecție pentru absorbția radiației de către peretele reactorului. Pentru a aspira reactorul și a umple-l cu amestecul de gaz studiat, a fost utilizată o unitate de vid. compuse din pompe pre-vid și de difuzie. sistem de măsurare. piepteni cu gaze diferite. Ca materie primă pentru producerea carburii de siliciu utilizat metiltriclorsilanului, care este stocat într-o celulă conectată la un sistem de vacuum. Înainte de experiment, metiltriclorosilanul a fost înghețat cu azot lichid și reziduul necondensant a fost descărcat. Hidrogenul utilizat în experimente a fost purificat prin trecerea printr-o scurgere de paladiu. [C.28]
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: