I ke kaʻina hana ulu kristal hoʻokahi o ka silicon carbide, ʻo ka lawe ʻana i ka mahu kino ke ʻano hana ʻoihana nui o kēia manawa. No ke ʻano ulu PVT,pauka silicon carbidehe mana nui koʻikoʻi i ke kaʻina hana ulu. ʻO nā palena āpau opauka silicon carbidehoʻopilikia pololei i ka maikaʻi o ka ulu ʻana o ke kristal hoʻokahi a me nā waiwai uila. I nā noi ʻoihana o kēia manawa, ʻo ka mea i hoʻohana pinepine ʻiapauka silicon carbideʻo ke kaʻina hana synthesis ke ʻano hana synthesis wela kiʻekiʻe e hoʻolaha ponoʻī ana.
Hoʻohana ke ʻano hana hoʻohuihui wela kiʻekiʻe ponoʻī i ka mahana kiʻekiʻe e hāʻawi i ka wela mua o nā mea hana e hoʻomaka i nā hopena kemika, a laila hoʻohana i kona wela hana kemika ponoʻī e ʻae i nā mea i hana ʻole ʻia e hoʻomau i ka hoʻopau ʻana i ka hopena kemika. Eia naʻe, ʻoiai ʻo ka hopena kemika o Si a me C e hoʻokuʻu ana i ka wela liʻiliʻi, pono e hoʻohui ʻia nā mea hana ʻē aʻe e mālama i ka hopena. No laila, ua hāpai ka nui o nā haumāna i kahi ʻano hana hoʻohuihui hoʻonui ponoʻī i hoʻomaikaʻi ʻia ma kēia kumu, e hoʻolauna ana i kahi mea hoʻoulu. He maʻalahi ke hoʻokō ʻana i ke ʻano hana hoʻohuihui ponoʻī, a he maʻalahi ke kāohi paʻa i nā ʻano hana like ʻole. Hoʻokō ka hoʻohuihui nui i nā pono o ka ʻoihana.
I ka makahiki 1999, ua hoʻohana ʻo Bridgeport i ke ʻano hana hoʻohuihui wela kiʻekiʻe e hoʻolaha ponoʻī i ka hana e hoʻohuihuiPauka SiC, akā ua hoʻohana ʻo ia i ka ethoxysilane a me ka phenol resin ma ke ʻano he mau mea maka, he mea pipiʻi loa ia. Ua hoʻohana ʻo Gao Pan a me nā mea ʻē aʻe i ka pauka Si kiʻekiʻe a me ka pauka C ma ke ʻano he mau mea maka e hana ai i ka synthesizePauka SiCma o ka hopena wela kiʻekiʻe i loko o kahi lewa argon. Ua hoʻomākaukau ʻo Ning Lina i nā ʻāpana nuiPauka SiCma o ka hoʻohui lua.
ʻO ka umu hoʻomehana induction alapine waena i hoʻomohala ʻia e ka Second Research Institute o China Electronics Technology Group Corporation e hoʻohui like i ka pauka silicon a me ka pauka kalapona i kahi lakio stoichiometric a waiho iā lākou i loko o kahi ipu hoʻoheheʻe graphite.ipu hoʻoheheʻe graphiteua waiho ʻia i loko o kahi umu hoʻomehana induction alapine waena no ka hoʻomehana ʻana, a hoʻohana ʻia ka hoʻololi ʻana o ka mahana e synthesize a hoʻololi i ka silicon carbide pae haʻahaʻa a me ke kiʻekiʻe. ʻOiai ʻoi aku ka haʻahaʻa o ka mahana o ka hopena synthesis β-SiC i ka pae haʻahaʻa ma mua o ka mahana volatilization o Si, hiki i ka synthesis o β-SiC ma lalo o ka vacuum kiʻekiʻe ke hōʻoia i ka hoʻolaha ponoʻī. ʻO ke ʻano o ka hoʻokomo ʻana i ka argon, hydrogen a me ke kinoea HCl i ka synthesis o α-SiC e pale ai i ka decomposition oPauka SiCi ke kahua wela kiʻekiʻe, a hiki ke hōʻemi pono i ka ʻike naikokene i loko o ka pauka α-SiC.
Ua hoʻolālā ʻo Shandong Tianyue i kahi umu synthesis, me ka hoʻohana ʻana i ke kinoea silane ma ke ʻano he mea maka silicon a me ka pauka kalapona ma ke ʻano he mea maka kalapona. Ua hoʻoponopono ʻia ka nui o ke kinoea maka i hoʻokomo ʻia e ke ʻano synthesis ʻelua-ʻanuʻu, a ʻo ka nui o ka ʻāpana silicon carbide i synthesized hope loa ma waena o 50 a me 5 000 um.
1 Nā kumu hoʻomalu o ke kaʻina hana hana pauka
1.1 Hopena o ka nui o ka ʻāpana pauka ma ka ulu ʻana o ke aniani
He mana koʻikoʻi ko ka nui o nā ʻāpana o ka pauka silicon carbide i ka ulu ʻana o ka kristal hoʻokahi ma hope. ʻO ka ulu ʻana o ka kristal hoʻokahi SiC ma ke ʻano PVT e hoʻokō nui ʻia ma ka hoʻololi ʻana i ka lakio molar o ka silicon a me ke kalapona i loko o ka ʻāpana pae kinoea, a ʻo ka lakio molar o ka silicon a me ke kalapona i loko o ka ʻāpana pae kinoea e pili ana i ka nui o nā ʻāpana o ka pauka silicon carbide. Hoʻonui ka nui o ke kaomi a me ka lakio silicon-carbon o ka ʻōnaehana ulu me ka emi ʻana o ka nui o nā ʻāpana. Ke emi ka nui o nā ʻāpana mai 2-3 mm a i 0.06 mm, hoʻonui ka lakio silicon-carbon mai 1.3 a i 4.0. Ke liʻiliʻi nā ʻāpana i kekahi ʻano, hoʻonui ke kaomi ʻāpana Si, a hoʻokumu ʻia kahi papa o ka ʻili Si ma luna o ka kristal e ulu ana, e hoʻoulu ana i ka ulu ʻana o ke kinoea-wai-paʻa, kahi e hoʻopilikia ai i ka polymorphism, nā hemahema kiko a me nā hemahema laina i loko o ke kristal. No laila, pono e hoʻomalu pono ʻia ka nui o nā ʻāpana o ka pauka silicon carbide maʻemaʻe kiʻekiʻe.
Eia kekahi, i ka wā e liʻiliʻi ai ka nui o nā ʻāpana pauka SiC, e pala koke ka pauka, e hopena ana i ka ulu nui ʻana o nā kristal SiC hoʻokahi. Ma kekahi ʻaoʻao, i ke kaiapuni wela kiʻekiʻe o ka ulu ʻana o ka kristal SiC hoʻokahi, hana ʻia nā kaʻina hana ʻelua o ka synthesis a me ka decomposition i ka manawa like. E pala ka pauka Silicon carbide a hana i ke kalapona i loko o ke ʻano kinoea a me ke ʻano paʻa e like me Si, Si2C, SiC2, e hopena ana i ka carbonization koʻikoʻi o ka pauka polycrystalline a me ka hoʻokumu ʻana o nā hoʻokomo kalapona i loko o ke kristal; ma kekahi ʻaoʻao, i ka wā e wikiwiki ai ka wikiwiki o ka decomposition o ka pauka, hiki ke loli ke ʻano o ka kristal o ka kristal SiC hoʻokahi i ulu ʻia, e paʻakikī ai ke kāohi i ka maikaʻi o ka kristal SiC hoʻokahi i ulu ʻia.
1.2 Hopena o ke ʻano o ka kristal pauka ma ka ulu ʻana o ka kristal
ʻO ka ulu ʻana o ka kristal hoʻokahi SiC ma ke ʻano PVT he hana sublimation-recrystallization ma ke ana wela kiʻekiʻe. ʻO ke ʻano kristal o ka mea maka SiC he mana koʻikoʻi i ka ulu ʻana o ka kristal. I ke kaʻina hana o ka hana ʻana o ka pauka, ʻo ka pae hana haʻahaʻa wela (β-SiC) me kahi ʻano cubic o ke kelepona ʻāpana a me ka pae hana wela kiʻekiʻe (α-SiC) me kahi ʻano hexagonal o ke kelepona ʻāpana e hana nui ʻia. Nui nā ʻano kristal silicon carbide a me kahi pae hoʻomalu mahana haiki. No ka laʻana, e hoʻololi ʻia ka 3C-SiC i polymorph silicon carbide hexagonal, ʻo ia hoʻi 4H/6H-SiC, ma nā mahana ma luna o 1900°C.
I ka wā o ke kaʻina hana ulu kristal hoʻokahi, i ka wā e hoʻohana ʻia ai ka pauka β-SiC e ulu i nā kristal, ʻoi aku ka nui o ka lakio molar silicon-carbon ma mua o 5.5, ʻoiai i ka wā e hoʻohana ʻia ai ka pauka α-SiC e ulu i nā kristal, ʻo ka lakio molar silicon-carbon he 1.2. Ke piʻi ka mahana, hana ʻia kahi hoʻololi pae i loko o ka ipu hoʻoheheʻe. I kēia manawa, lilo ka lakio molar i ka pae kinoea i mea nui aʻe, ʻaʻole ia he mea kūpono i ka ulu ʻana o ka kristal. Eia kekahi, ʻo nā haumia pae kinoea ʻē aʻe, me ke kalapona, silicon, a me ka silicon dioxide, e hana maʻalahi ʻia i ka wā o ke kaʻina hana hoʻololi pae. ʻO ke alo o kēia mau haumia e hoʻoulu ai i ka kristal e hoʻoulu i nā microtubes a me nā voids. No laila, pono e hoʻomalu pono ʻia ke ʻano o ka kristal pauka.
1.3 Hopena o nā haumia pauka i ka ulu ʻana o ke aniani
Hoʻopilikia ka nui o ka haumia i loko o ka pauka SiC i ka nucleation spontaneous i ka wā o ka ulu ʻana o ke kristal. ʻO ke kiʻekiʻe o ka nui o ka haumia, ʻo ka emi ʻana o ka hiki ke nucleate spontaneous o ke kristal. No SiC, ʻo nā mea haumia metala nui e komo pū me B, Al, V, a me Ni, hiki ke hoʻokomo ʻia e nā mea hana hana i ka wā o ka hana ʻana o ka pauka silicon a me ka pauka kalapona. I waena o lākou, ʻo B a me Al nā mea hoʻokipa ikehu pāpaʻu nui i loko o SiC, e hopena ana i ka emi ʻana o ke kū'ē ʻana o SiC. ʻO nā mea haumia metala ʻē aʻe e hoʻokomo i nā pae ikehu he nui, e hopena ana i nā waiwai uila paʻa ʻole o nā kristal hoʻokahi SiC i nā mahana kiʻekiʻe, a he hopena nui aʻe i nā waiwai uila o nā substrates kristal hoʻokahi semi-insulating kiʻekiʻe, ʻoiai ka resistivity. No laila, pono e synthesized ʻia ka pauka silicon carbide kiʻekiʻe i ka hiki.
1.4 Ka hopena o ka nui o ka naikokene i loko o ka pauka ma ka ulu ʻana o ke kristal
ʻO ka pae o ka ʻike naikokene e hoʻoholo i ka resistivity o ka substrate kristal hoʻokahi. Pono nā mea hana nui e hoʻoponopono i ka nui o ka doping naikokene i loko o ka mea synthetic e like me ke kaʻina hana ulu kristal makua i ka wā o ka synthesis pauka. ʻO nā substrates kristal hoʻokahi silicon carbide semi-insulating kiʻekiʻe-maʻemaʻe nā mea hoʻohiki nui loa no nā ʻāpana uila koʻikoʻi koa. No ka ulu ʻana i nā substrates kristal hoʻokahi semi-insulating kiʻekiʻe-maʻemaʻe me ka resistivity kiʻekiʻe a me nā waiwai uila maikaʻi loa, pono e kāohi ʻia ka ʻike o ka naikokene haumia nui i loko o ka substrate ma kahi pae haʻahaʻa. Pono nā substrates kristal hoʻokahi conductive e kāohi ʻia ka ʻike naikokene ma kahi ʻano kiʻekiʻe.
2 ʻenehana hoʻokele koʻikoʻi no ka hana ʻana o ka pauka
Ma muli o nā ʻano hoʻohana like ʻole o nā substrates silicon carbide, he ʻokoʻa nā kaʻina hana o ka ʻenehana synthesis no nā pauka ulu. No nā pauka ulu kristal hoʻokahi conductive N-type, pono ka maʻemaʻe haumia kiʻekiʻe a me ka pae hoʻokahi; ʻoiai no nā pauka ulu kristal hoʻokahi semi-insulating, pono ka kaohi paʻa o ka nui o ka naikokene.
2.1 Ka mana o ka nui o ka pauka
2.1.1 Ka mahana hana
Me ka mālama ʻole i nā kūlana hana ʻē aʻe, ua laʻana ʻia a kālailai ʻia nā pauka SiC i hana ʻia ma nā mahana synthesis o 1900 ℃, 2000 ℃, 2100 ℃, a me 2200 ℃. E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 1, hiki ke ʻike ʻia ʻo ka nui o ka ʻāpana he 250 ~ 600 μm ma 1900 ℃, a piʻi ka nui o ka ʻāpana i 600 ~ 850 μm ma 2000 ℃, a loli nui ka nui o ka ʻāpana. Ke hoʻomau ka piʻi ʻana o ka mahana i 2100 ℃, ʻo ka nui o ka ʻāpana o ka pauka SiC he 850 ~ 2360 μm, a ʻo ka piʻi ʻana he mālie. Paʻa ka nui o ka ʻāpana o SiC ma 2200 ℃ ma kahi o 2360 μm. ʻO ka piʻi ʻana o ka mahana synthesis mai 1900 ℃ he hopena maikaʻi ia i ka nui o ka ʻāpana SiC. Ke hoʻomau ka piʻi ʻana o ka mahana synthesis mai 2100 ℃, ʻaʻole loli nui ka nui o ka ʻāpana. No laila, ke hoʻonohonoho ʻia ka mahana synthesis i 2100 ℃, hiki ke synthesized ʻia kahi nui o ka ʻāpana me ka hoʻohana ʻana i ka ikehu haʻahaʻa.
2.1.2 Ka manawa hana
ʻAʻole i loli nā kūlana hana ʻē aʻe, a ua hoʻonohonoho ʻia ka manawa synthesis i 4 h, 8 h, a me 12 h. Ua hōʻike ʻia ka loiloi laʻana pauka SiC i hana ʻia ma ke Kiʻi 2. Ua ʻike ʻia he hopena koʻikoʻi ka manawa synthesis i ka nui o ka ʻāpana o SiC. Ke 4 h ka manawa synthesis, ua hoʻolaha nui ʻia ka nui o ka ʻāpana ma 200 μm; ke 8 h ka manawa synthesis, piʻi nui ka nui o ka ʻāpana synthetic, ua hoʻolaha nui ʻia ma kahi o 1 000 μm; i ka hoʻomau ʻana o ka manawa synthesis e piʻi, piʻi hou ka nui o ka ʻāpana, ua hoʻolaha nui ʻia ma kahi o 2 000 μm.
2.1.3 Ka mana o ka nui o nā ʻāpana mea maka
I ka hoʻomaikaʻi mālie ʻia ʻana o ke kaulahao hana mea silicon kūloko, ua hoʻomaikaʻi hou ʻia ka maʻemaʻe o nā mea silicon. I kēia manawa, ua māhele nui ʻia nā mea silicon i hoʻohana ʻia i ka synthesis i ka silicon granular a me ka silicon pauka, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 3.
Ua hoʻohana ʻia nā mea maka silicon like ʻole e hana i nā hoʻokolohua synthesis silicon carbide. Hōʻike ʻia ka hoʻohālikelike ʻana o nā huahana synthetic ma ke Kiʻi 4. Hōʻike ka loiloi i ka wā e hoʻohana ai i nā mea maka silicon block, nui ka nui o nā mea Si i loko o ka huahana. Ma hope o ka kuʻi ʻana o ka poloka silicon no ka lua o ka manawa, ua emi nui ka mea Si i loko o ka huahana synthetic, akā aia nō ia. ʻO ka hope loa, hoʻohana ʻia ka pauka silicon no ka synthesis, a ʻo SiC wale nō i loko o ka huahana. ʻO kēia no ka mea i ke kaʻina hana, pono ka silicon granular nui e hana mua i ka hopena synthesis ʻili, a ua synthesized ʻia ka silicon carbide ma luna o ka ʻili, kahi e pale ai i ka pauka Si kūloko mai ka hui hou ʻana me ka pauka C. No laila, inā hoʻohana ʻia ka silicon block ma ke ʻano he mea maka, pono e kuʻi ʻia a laila hana ʻia i ke kaʻina hana synthesis lua e loaʻa ai ka pauka silicon carbide no ka ulu ʻana o ke kristal.
2.2 Ka mana o ke ʻano o ka pauka kristal
2.2.1 Ka hopena o ka mahana synthesis
Me ka mālama ʻole i nā kūlana hana ʻē aʻe i hoʻololi ʻole ʻia, ʻo ka mahana synthesis he 1500 ℃, 1700 ℃, 1900 ℃, a me 2100 ℃, a ua laʻana ʻia a kālailai ʻia ka pauka SiC i hana ʻia. E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 5, he melemele lepo ka β-SiC, a ʻoi aku ka māmā o ke kala o α-SiC. Ma ka nānā ʻana i ke kala a me ke ʻano o ka pauka i hana ʻia, hiki ke hoʻoholo ʻia he β-SiC ka huahana i hana ʻia ma nā mahana o 1500 ℃ a me 1700 ℃. Ma 1900 ℃, lilo ke kala i māmā, a ʻike ʻia nā ʻāpana hexagonal, e hōʻike ana ma hope o ka piʻi ʻana o ka mahana i 1900 ℃, hana ʻia kahi hoʻololi pae, a ua hoʻololi ʻia kekahi hapa o β-SiC i α-SiC; ke hoʻomau ka piʻi ʻana o ka mahana i 2100 ℃, ua ʻike ʻia he moakāka nā ʻāpana i hana ʻia, a ua hoʻololi ʻia ʻo α-SiC.
2.2.2 Hopena o ka manawa hana
ʻAʻole i loli nā kūlana hana ʻē aʻe, a ua hoʻonohonoho ʻia ka manawa synthesis i 4h, 8h, a me 12h, kēlā me kēia. Ua laʻana ʻia ka pauka SiC i hana ʻia a kālailai ʻia e ka diffractometer (XRD). Hōʻike ʻia nā hopena ma ke Kiʻi 6. Loaʻa i ka manawa synthesis kahi mana i ka huahana i synthesized ʻia e ka pauka SiC. Ke 4 h a me 8 h ka manawa synthesis, ʻo ka huahana synthetic ka 6H-SiC nui; ke 12 h ka manawa synthesis, ʻike ʻia ka 15R-SiC i loko o ka huahana.
2.2.3 Ka hopena o ka lakio o nā mea maka
ʻAʻole i loli nā kaʻina hana ʻē aʻe, ua kālailai ʻia ka nui o nā mea silicon-carbon, a ʻo nā lakio he 1.00, 1.05, 1.10 a me 1.15 no nā hoʻokolohua synthesis. Hōʻike ʻia nā hopena ma ke Kiʻi 7.
Mai ke kiʻikuhi XRD, hiki ke ʻike ʻia i ka wā e ʻoi aku ai ka lakio silicon-carbon ma mua o 1.05, ʻike ʻia ka nui o Si i loko o ka huahana, a i ka wā e emi ai ka lakio silicon-carbon ma mua o 1.05, ʻike ʻia ka nui o C. Ke 1.05 ka lakio silicon-carbon, ua hoʻopau ʻia ke kalapona manuahi i loko o ka huahana synthetic, a ʻaʻohe silicon manuahi e ʻike ʻia. No laila, ʻo ka nui o ka lakio silicon-carbon e pono he 1.05 e hana i ka SiC maʻemaʻe kiʻekiʻe.
2.3 Ka hoʻomalu ʻana i ka haʻahaʻa o ka naikokene i loko o ka pauka
2.3.1 Nā mea maka synthetic
ʻO nā mea maka i hoʻohana ʻia ma kēia hoʻokolohua he pauka kalapona maʻemaʻe kiʻekiʻe a me ka pauka silicon maʻemaʻe kiʻekiʻe me ke anawaena waena o 20 μm. Ma muli o ko lākou liʻiliʻi o nā ʻāpana a me ka nui o ka ʻili kikoʻī, maʻalahi lākou e omo i ka N2 i ka lewa. I ka wā e hana ai i ka pauka, e lawe ʻia mai ia i loko o ke ʻano kristal o ka pauka. No ka ulu ʻana o nā kristal ʻano-N, ʻo ka hoʻohuihui like ʻole o N2 i loko o ka pauka e alakaʻi ai i ke kūʻē like ʻole o ke kristal a me nā loli i ke ʻano kristal. ʻO ka nui o ka naikokene o ka pauka i hana ʻia ma hope o ka hoʻokomo ʻia ʻana o ka hydrogen he haʻahaʻa loa ia. ʻO kēia no ka mea he liʻiliʻi ka nui o nā molekole hydrogen. Ke hoʻomoʻa ʻia ka N2 i loko o ka pauka kalapona a me ka pauka silicon a hoʻopau ʻia mai ka ʻili, hoʻolaha piha ʻo H2 i loko o ka hakahaka ma waena o nā pauka me kona nui liʻiliʻi, e pani ana i ke kūlana o N2, a pakele ʻo N2 mai ka ipu hoʻoheheʻe i ka wā o ke kaʻina hana vacuum, e hoʻokō ana i ke kumu o ka wehe ʻana i ka nui o ka naikokene.
2.3.2 Ke kaʻina hana hoʻohuihui
I ka wā o ka hana ʻana o ka pauka silicon carbide, ʻoiai ua like ke anawaena o nā ʻātoma kalapona a me nā ʻātoma naikokene, e pani ka naikokene i nā hakahaka kalapona i loko o ka silicon carbide, a laila e hoʻonui ai i ka nui o ka naikokene. Hoʻohana kēia kaʻina hana hoʻokolohua i ke ʻano o ka hoʻokomo ʻana iā H2, a pane ʻo H2 me nā mea kalapona a me silicon i loko o ka ipu hoʻoheheʻe e hana i nā kinoea C2H2, C2H, a me SiH. Hoʻonui ka nui o nā mea kalapona ma o ka hoʻoili ʻana o ke kinoea, a laila e hōʻemi ana i nā hakahaka kalapona. Hoʻokō ʻia ke kumu o ka wehe ʻana i ka naikokene.
2.3.3 Ka hoʻokele ʻana i ka nui o ka naikokene ma ke kaʻina hana
Hiki ke hoʻohana ʻia nā ipu hoʻoheheʻe graphite me ka porosity nui ma ke ʻano he mau kumu C hou aʻe e omo i ka mahu Si i loko o nā ʻāpana pae kinoea, e hoʻemi i ka Si i loko o nā ʻāpana pae kinoea, a pēlā e hoʻonui ai i ka C/Si. I ka manawa like, hiki i nā ipu hoʻoheheʻe graphite ke hana pū me ka lewa Si e hoʻoulu ai i ka Si2C, SiC2 a me SiC, ʻo ia hoʻi ke ʻano o ka lewa Si e lawe mai ana i ke kumu C mai ka ipu hoʻoheheʻe graphite i loko o ka lewa ulu, e hoʻonui ana i ka lakio C, a e hoʻonui ana hoʻi i ka lakio carbon-silicon. No laila, hiki ke hoʻonui ʻia ka lakio carbon-silicon ma ka hoʻohana ʻana i nā ipu hoʻoheheʻe graphite me ka porosity nui, e hoʻemi ana i nā hakahaka kalapona, a me ka hoʻokō ʻana i ke kumu o ka wehe ʻana i ka naikokene.
3 Ka nānā ʻana a me ka hoʻolālā ʻana o ke kaʻina hana hoʻohuihui pauka kristal hoʻokahi
3.1 Kumumanaʻo a me ka hoʻolālā ʻana o ke kaʻina hana synthesis
Ma o ke aʻo piha ʻana i ʻōlelo ʻia ma luna nei e pili ana i ka kaohi ʻana i ka nui o ka ʻāpana, ke ʻano kristal a me ka nui o ka naikokene o ka hana ʻana o ka pauka, ua hāpai ʻia kahi kaʻina hana. Ua koho ʻia ka pauka C kiʻekiʻe a me ka pauka Si, a ua hui like ʻia a hoʻouka ʻia i loko o kahi ipu hoʻoheheʻe graphite e like me ka lakio silicon-carbon o 1.05. Ua māhele nui ʻia nā ʻanuʻu hana i ʻehā mau pae:
1) Ke kaʻina hana denitrification haʻahaʻa wela, e hoʻomaʻemaʻe ana i ka vacuum i 5 × 10-4 Pa, a laila e hoʻokomo i ka hydrogen, e hana ana i ke kaomi o ke keʻena ma kahi o 80 kPa, e mālama ana no 15 min, a e hana hou ʻia i ʻehā manawa. Hiki i kēia kaʻina hana ke wehe i nā mea naikokene ma luna o ka ʻili o ka pauka kalapona a me ka pauka silicon.
2) Ke kaʻina hana denitrification wela kiʻekiʻe, e hoʻomaʻemaʻe ana i 5 × 10-4 Pa, a laila e hoʻomehana i 950 ℃, a laila e hoʻokomo i ka hydrogen, e hana ana i ke kaomi o ke keʻena ma kahi o 80 kPa, e mālama ana no 15 min, a hana hou ʻia i ʻehā manawa. Hiki i kēia kaʻina hana ke wehe i nā mea naikokene ma luna o ka pauka kalapona a me ka pauka silicon, a hoʻokele i ka naikokene i ke kahua wela.
3) Hana ʻana o ke kaʻina hana pae haʻahaʻa, e hoʻoneʻe i 5 × 10-4 Pa, a laila e hoʻomehana i 1350 ℃, e mālama no 12 mau hola, a laila e hoʻokomo i ka hydrogen e hana i ke kaomi o ke keʻena ma kahi o 80 kPa, e mālama no 1 hola. Hiki i kēia kaʻina hana ke wehe i ka naikokene i hoʻoheheʻe ʻia i ka wā o ke kaʻina hana synthesis.
4) Hana ʻia ke kaʻina hana pae wela kiʻekiʻe, e hoʻopiha me kahi lakio kahe o ke kinoea o ka hydrogen maʻemaʻe kiʻekiʻe a me ke kinoea argon i hui pū ʻia, e hana i ke kaomi o ke keʻena ma kahi o 80 kPa, e hoʻokiʻekiʻe i ka mahana i 2100 ℃, e mālama no 10 mau hola. Hoʻopau kēia kaʻina hana i ka hoʻololi ʻana o ka pauka silicon carbide mai β-SiC a i α-SiC a hoʻopau i ka ulu ʻana o nā ʻāpana kristal.
ʻO ka hope, e kali a hiki i ka mahana o ke keʻena e hoʻomaʻalili i ka mahana o ka lumi, e hoʻopiha i ke kaomi o ka lewa, a laila e lawe i waho i ka pauka.
3.2 Kaʻina hana ma hope o ka pauka
Ma hope o ka hoʻohuihui ʻia ʻana o ka pauka e ke kaʻina hana i luna, pono e hana ʻia ma hope e wehe i ke kalapona manuahi, silicon a me nā mea haumia metala ʻē aʻe a nānā i ka nui o ka ʻāpana. ʻO ka mea mua, waiho ʻia ka pauka i hoʻohuihui ʻia i loko o kahi wili pōpō no ka kuʻi ʻana, a waiho ʻia ka pauka silicon carbide i kuʻi ʻia i loko o kahi umu muffle a hoʻomehana ʻia i 450°C e ka oxygen. Hoʻopau ʻia ke kalapona manuahi i loko o ka pauka e ka wela e hana i ke kinoea kalapona dioxide e pakele ana mai ke keʻena, a laila e hoʻokō ai i ka wehe ʻana o ke kalapona manuahi. Ma hope iho, hoʻomākaukau ʻia kahi wai hoʻomaʻemaʻe waikawa a waiho ʻia i loko o kahi mīkini hoʻomaʻemaʻe ʻāpana silicon carbide no ka hoʻomaʻemaʻe ʻana e wehe i ke kalapona, silicon a me nā mea haumia metala i koe i hana ʻia i ka wā o ke kaʻina hana synthesis. Ma hope o kēlā, holoi ʻia ke koena waikawa i ka wai maʻemaʻe a hoʻomaloʻo ʻia. Kānana ʻia ka pauka maloʻo i loko o kahi pale haʻalulu no ke koho ʻana i ka nui o ka ʻāpana no ka ulu ʻana o ke kristal.
Ka manawa hoʻouna: Aug-08-2024