ʻO ke kaʻina hana kumu oSiCUa māhele ʻia ka ulu ʻana o ke kristal i ka sublimation a me ka decomposition o nā mea maka ma ke ana wela kiʻekiʻe, ka lawe ʻana o nā mea kinoea ma lalo o ka hana o ke ana wela, a me ka ulu ʻana o ka recrystallization o nā mea kinoea ma ke kristal hua. Ma muli o kēia, ua māhele ʻia ka loko o ke ipu hoʻoheheʻe i ʻekolu ʻāpana: ka ʻāpana mea maka, ke keʻena ulu a me ke kristal hua. Ua kaha kiʻi ʻia kahi kumu hoʻohālike helu ma muli o ka resistive maoli.SiCnā lako ulu kristal hoʻokahi (e nānā i ke Kiʻi 1). I ka helu ʻana: ka lalo o kaipu hoʻoheheʻeʻO 90 mm ka mamao mai ka lalo o ka mea hoʻomehana ʻaoʻao, ʻo ka mahana kiʻekiʻe o ka ipu hoʻoheheʻe he 2100 ℃, ʻo ke anawaena o ka ʻāpana maka he 1000 μm, ʻo ka porosity he 0.6, ʻo ke kaomi ulu he 300 Pa, a ʻo ka manawa ulu he 100 h. ʻO ka mānoanoa o ka PG he 5 mm, ua like ke anawaena me ke anawaena o loko o ka ipu hoʻoheheʻe, a aia ia ma luna o ka mea maka he 30 mm. Ua noʻonoʻo ʻia nā kaʻina hana sublimation, carbonization, a me recrystallization o ka ʻāpana maka i ka helu ʻana, a ʻaʻole i noʻonoʻo ʻia ka hopena ma waena o PG a me nā mea kinoea. Ua hōʻike ʻia nā ʻano waiwai kino e pili ana i ka helu ʻana ma ka Papa 1.
Kiʻi 1 Kumu hoʻohālikelike helu hoʻohālike. (a) Kumu hoʻohālike kahua wela no ka hoʻohālikelike ulu kristal; (b) Māhele o ka ʻāpana kūloko o ka ipu hoʻoheheʻe a me nā pilikia kino e pili ana
Papa 1 Kekahi mau palena kino i hoʻohana ʻia i ka helu ʻana
Hōʻike ka Kiʻi 2(a) ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka mahana o ka ʻōnaehana PG-loaʻa (i hōʻike ʻia he ʻōnaehana 1) ma mua o ka ʻōnaehana PG-free (i hōʻike ʻia he ʻōnaehana 0) ma lalo o PG, a haʻahaʻa ma mua o ka ʻōnaehana 0 ma luna o PG. Piʻi ka gradient mahana holoʻokoʻa, a hana ʻo PG ma ke ʻano he mea hoʻokaʻawale wela. Wahi a nā Kiʻi 2(b) a me 2(c), ʻoi aku ka liʻiliʻi o nā gradients mahana axial a me radial o ka ʻōnaehana 1 ma ka ʻāpana mea maka, ʻoi aku ka like o ka hoʻolaha ʻana o ka mahana, a ʻoi aku ka piha o ka sublimation o ka mea. ʻAʻole like me ka ʻāpana mea maka, hōʻike ka Kiʻi 2(c) ʻoi aku ka nui o ka gradient mahana radial ma ke kristal hua o ka ʻōnaehana 1, hiki ke hana ʻia e nā ʻano like ʻole o nā ʻano hoʻoili wela like ʻole, e kōkua ana i ka ulu ʻana o ke kristal me kahi interface convex. Ma ke Kiʻi 2(d), hōʻike ka mahana ma nā kūlana like ʻole i loko o ka ipu hoʻoheheʻe i kahi ʻano e piʻi nei i ka holomua ʻana o ka ulu ʻana, akā emi mālie ka ʻokoʻa o ka mahana ma waena o ka ʻōnaehana 0 a me ka ʻōnaehana 1 ma ka ʻāpana mea maka a piʻi mālie i loko o ke keʻena ulu.
Kiʻi 2 Ka hoʻolaha ʻana o ka mahana a me nā loli i loko o ke kapuahi. (a) Ka hoʻolaha ʻana o ka mahana i loko o ke kapuahi o ka ʻano 0 (hema) a me ke ʻano 1 (ʻākau) ma 0 h, anakahi: ℃; (b) Ka hoʻolaha ʻana o ka mahana ma ka laina waena o ke kapuahi o ka ʻano 0 a me ke ʻano 1 mai lalo o ka mea maka a i ke aniani hua ma 0 h; (c) Ka hoʻolaha ʻana o ka mahana mai ke kikowaena a i ka lihi o ke kapuahi ma luna o ka ʻili aniani hua (A) a me ka ʻili mea maka (B), waena (C) a me lalo (D) ma 0 h, ʻo ke axis ākea r ka radius o ke aniani hua no A, a me ka radius o ka ʻāpana mea maka no B~D; (d) Nā loli o ka mahana ma ke kikowaena o ka ʻaoʻao luna (A), ka ʻili mea maka (B) a me waena (C) o ke keʻena ulu o ka ʻano 0 a me ke ʻano 1 ma 0, 30, 60, a me 100 h.
Hōʻike ka Kiʻi 3 i ka lawe ʻana o nā mea i nā manawa like ʻole i loko o ke kapuahi o ka hoʻonohonoho ʻana 0 a me ka hoʻonohonoho ʻana 1. Hoʻonui ka nui o ke kahe ʻana o ka mea kinoea ma ka ʻāpana mea maka a me ke keʻena ulu me ka hoʻonui ʻana o ke kūlana, a nāwaliwali ka lawe ʻana o nā mea i ka holomua ʻana o ka ulu ʻana. Hōʻike pū ka Kiʻi 3 ma lalo o nā kūlana hoʻohālike, hoʻopili mua ka mea maka ma ka paia ʻaoʻao o ke kapuahi a laila ma lalo o ke kapuahi. Eia kekahi, aia ka recrystallization ma ka ʻili o ka mea maka a mānoanoa mālie ia i ka holomua ʻana o ka ulu ʻana. Hōʻike nā Kiʻi 4(a) a me 4(b) e emi ana ka nui o ke kahe ʻana o ka mea i loko o ka mea maka i ka holomua ʻana o ka ulu ʻana, a ʻo ka nui o ke kahe ʻana o ka mea ma 100 h ma kahi o 50% o ka manawa mua; akā naʻe, he nui ka nui o ke kahe ma ka lihi ma muli o ka graphitization o ka mea maka, a ʻoi aku ka nui o ke kahe ma ka lihi ma mua o 10 mau manawa o ka nui o ke kahe ma ka wahi waena ma 100 h; Eia kekahi, ʻo ka hopena o PG i loko o ka hoʻolālā 1 e hoʻohaʻahaʻa i ka nui o ke kahe o nā mea ma ka ʻāpana mea maka o ka hoʻolālā 1 ma mua o ka hoʻolālā 0. Ma ke Kiʻi 4(c), e nāwaliwali mālie ana ke kahe o nā mea ma ka ʻāpana mea maka a me ke keʻena ulu i ka holomua ʻana o ka ulu ʻana, a ke hoʻomau nei ke kahe o nā mea ma ka ʻāpana mea maka e emi iho, ka mea i hana ʻia e ka wehe ʻana o ke kahawai kahe ea ma ka lihi o ke kapuahi a me ke ālai ʻana o ka recrystallization ma luna; i loko o ke keʻena ulu, e emi koke ana ka nui o ke kahe o nā mea o ka hoʻolālā 0 i ka 30 h mua a i 16%, a e emi wale ana ma ka 3% i ka manawa ma hope, ʻoiai e mau ana ka paʻa o ka hoʻolālā 1 ma ke kaʻina hana ulu. No laila, kōkua ʻo PG i ka hoʻopaʻa ʻana i ka nui o ke kahe o nā mea ma ke keʻena ulu. Hoʻohālikelike ʻo Kiʻi 4(d) i ka nui o ke kahe o nā mea ma ke alo ulu kristal. I ka manawa mua a me 100 h, ʻoi aku ka ikaika o ka lawe ʻana o nā mea i loko o ka ʻāpana ulu o ke ʻano 0 ma mua o ke ʻano 1, akā aia mau kahi kahe nui ma ka lihi o ke ʻano 0, kahi e alakaʻi ai i ka ulu nui ʻana ma ka lihi. ʻO ke alo o PG i loko o ke ʻano 1 e kāohi pono i kēia hanana.
Kiʻi 3 Ke kahe ʻana o nā mea i loko o ke kapuahi. Nā laina hoʻololi (hema) a me nā vectors wikiwiki (ʻākau) o ka lawe ʻana o nā mea kinoea i nā hale 0 a me 1 i nā manawa like ʻole, ka ʻāpana vector wikiwiki: m/s
Kiʻi 4 Nā loli i ka nui o ke kahe ʻana o nā mea. (a) Nā loli i ka hoʻolaha ʻana o ka nui o ke kahe ʻana o nā mea ma waena o ka mea maka o ke ʻano 0 ma 0, 30, 60, a me 100 h, ʻo r ka radius o ka ʻāpana o nā mea maka; (b) Nā loli i ka hoʻolaha ʻana o ka nui o ke kahe ʻana o nā mea ma waena o ka mea maka o ke ʻano 1 ma 0, 30, 60, a me 100 h, ʻo r ka radius o ka ʻāpana o nā mea maka; (c) Nā loli i ka nui o ke kahe ʻana o nā mea i loko o ke keʻena ulu (A, B) a i loko o ka mea maka (C, D) o nā ʻano 0 a me 1 i ka hala ʻana o ka manawa; (d) Ka hoʻolaha ʻana o ka nui o ke kahe ʻana o nā mea kokoke i ka ʻili o ka hua kristal o nā ʻano 0 a me 1 ma 0 a me 100 h, ʻo r ka radius o ka hua kristal
Hoʻopilikia ʻo C/Si i ke kūpaʻa crystalline a me ka nui o ka hemahema o ka ulu ʻana o ke kristal SiC. Hoʻohālikelike ka Kiʻi 5(a) i ka hoʻolaha ʻana o ka lakio C/Si o nā ʻano ʻelua i ka manawa mua. Hoʻemi mālie ka lakio C/Si mai lalo a i luna o ke kapuahi, a ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka lakio C/Si o ke ʻano 1 ma mua o ke ʻano 0 ma nā kūlana like ʻole. Hōʻike nā Kiʻi 5(b) a me 5(c) e piʻi mālie ana ka lakio C/Si me ka ulu ʻana, e pili ana i ka piʻi ʻana o ka mahana kūloko i ka wā ma hope o ka ulu ʻana, ka hoʻonui ʻana o ka graphitization mea maka, a me ka hopena o nā ʻāpana Si i loko o ke kinoea me ke kapuahi graphite. Ma ke Kiʻi 5(d), ʻokoʻa loa nā lakio C/Si o ke ʻano 0 a me ke ʻano 1 ma lalo o PG (0, 25 mm), akā ʻokoʻa iki ma luna o PG (50 mm), a piʻi mālie ka ʻokoʻa i kona hoʻokokoke ʻana i ke kristal. Ma keʻano laulā, ʻoi aku ke kiʻekiʻe o ka lakio C/Si o ke ʻano 1, kahi e kōkua ai i ka hoʻopaʻa ʻana i ke ʻano kristal a hoʻemi i ka hiki ke hoʻololi ʻia ke ʻano.
Kiʻi 5 Ka hoʻolaha ʻana a me nā loli o ka lakio C/Si. (a) Ka hoʻolaha ʻana o ka lakio C/Si i loko o nā ipu hoʻoheheʻe o ke ʻano 0 (hema) a me ke ʻano 1 (ʻākau) ma 0 h; (b) ka lakio C/Si ma nā mamao like ʻole mai ka laina waena o ke ipu hoʻoheheʻe o ke ʻano 0 i nā manawa like ʻole (0, 30, 60, 100 h); (c) ka lakio C/Si ma nā mamao like ʻole mai ka laina waena o ke ipu hoʻoheheʻe o ke ʻano 1 i nā manawa like ʻole (0, 30, 60, 100 h); (d) Ka hoʻohālikelike ʻana o ka lakio C/Si ma nā mamao like ʻole (0, 25, 50, 75, 100 mm) mai ka laina waena o ke ipu hoʻoheheʻe o ke ʻano 0 (laina paʻa) a me ke ʻano 1 (laina ʻokiʻoki) i nā manawa like ʻole (0, 30, 60, 100 h).
Hōʻike ka Kiʻi 6 i nā loli o ke anawaena o ka ʻāpana a me ka porosity o nā wahi mea maka o nā hale ʻelua. Hōʻike ka kiʻi e emi ana ke anawaena o ka mea maka a piʻi ka porosity kokoke i ka paia ipu hoʻoheheʻe, a hoʻomau ka piʻi ʻana o ka porosity lihi a hoʻomau ka emi ʻana o ke anawaena o ka ʻāpana i ka holomua ʻana o ka ulu ʻana. ʻO ka porosity lihi kiʻekiʻe loa ma kahi o 0.99 ma 100 h, a ʻo ke anawaena liʻiliʻi loa ma kahi o 300 μm. Hoʻonui ka anawaena o ka ʻāpana a emi ka porosity ma ka ʻili o luna o ka mea maka, e like me ka recrystallization. Hoʻonui ka mānoanoa o ka ʻāpana recrystallization i ka holomua ʻana o ka ulu ʻana, a hoʻomau ka loli o ka nui o ka ʻāpana a me ka porosity. Hiki i ke anawaena o ka ʻāpana kiʻekiʻe loa ma mua o 1500 μm, a ʻo ka porosity liʻiliʻi loa he 0.13. Eia kekahi, ʻoiai ʻo PG e hoʻonui i ka mahana o ka ʻāpana mea maka a he liʻiliʻi ka supersaturation kinoea, he liʻiliʻi ka mānoanoa o ka recrystallization o ka ʻaoʻao o luna o ka mea maka o ka hale 1, kahi e hoʻomaikaʻi ai i ka helu hoʻohana mea maka.
Kiʻi 6 Nā loli i ke anawaena o ka ʻāpana (hema) a me ka porosity (ʻākau) o ka ʻāpana mea maka o ka ʻano 0 a me ka ʻano 1 i nā manawa like ʻole, ke anawaena o ka ʻāpana: μm
Hōʻike ka Kiʻi 7 i ka hoʻolālā 0 e kūlou ana i ka hoʻomaka ʻana o ka ulu ʻana, kahi mea e pili ana paha i ka nui o ke kahe ʻana o ka mea i hoʻokumu ʻia e ka graphitization o ka lihi o ka mea maka. Hoʻonāwaliwali ʻia ke kekelē o ka kūlou ʻana i ka wā o ke kaʻina ulu ʻana ma hope, kahi e kūlike ana me ka loli o ka nui o ke kahe ʻana o ka mea ma ke alo o ka ulu ʻana o ke kristal o ka hoʻolālā 0 ma ke Kiʻi 4 (d). Ma ka hoʻolālā 1, ma muli o ka hopena o PG, ʻaʻole hōʻike ka interface kristal i ka kūlou ʻana. Eia kekahi, hoʻolilo ʻo PG i ka nui o ka ulu ʻana o ka hoʻolālā 1 i haʻahaʻa loa ma mua o ka hoʻolālā 0. ʻO ka mānoanoa waena o ke kristal o ka hoʻolālā 1 ma hope o 100 h he 68% wale nō o ka hoʻolālā 0.
Kiʻi 7 Nā loli o ka pilina o ke ʻano 0 a me ke ʻano 1 kristal ma 30, 60, a me 100 h
Ua hoʻokō ʻia ka ulu ʻana o ke aniani ma lalo o nā kūlana hana o ka hoʻohālikelike helu. Hōʻike ʻia nā aniani i ulu ʻia e ka ʻano 0 a me ka ʻano 1 ma ke Kiʻi 8(a) a me ke Kiʻi 8(b), kēlā me kēia. Hōʻike ke aniani o ka ʻano 0 i kahi pilina concave, me nā undulations ma ka wahi waena a me kahi hoʻololi pae ma ka lihi. Hōʻike ka convexity o ka ʻili i kahi kekelē o ka inhomogeneity i ka lawe ʻana i nā mea kinoea-phase, a ʻo ka hanana o ka hoʻololi pae e pili ana i ka ratio C/Si haʻahaʻa. ʻO ka interface o ke aniani i ulu ʻia e ka ʻano 1 he convex iki, ʻaʻohe hoʻololi pae i loaʻa, a ʻo ka mānoanoa he 65% o ke aniani me ka ʻole o PG. Ma keʻano laulā, pili nā hopena ulu aniani i nā hopena hoʻohālikelike, me ka ʻokoʻa wela radial nui aʻe ma ka interface aniani o ka ʻano 1, ua kāohi ʻia ka ulu wikiwiki ma ka lihi, a ua lohi ka nui o ke kahe ʻana o ka mea holoʻokoʻa. Kūlike ke ʻano holoʻokoʻa me nā hopena hoʻohālikelike helu.
Kiʻi 8 Nā kristal SiC i ulu ʻia ma lalo o ke ʻano 0 a me ke ʻano 1
Hopena
He kūpono ka PG i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka mahana holoʻokoʻa o ka ʻāpana mea maka a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i ke ʻano like o ka mahana axial a me radial, e paipai ana i ka sublimation piha a me ka hoʻohana ʻana i ka mea maka; piʻi ka ʻokoʻa o ka mahana o luna a me lalo, a piʻi ka gradient radial o ka ʻili kristal hua, kahi e kōkua ai i ka mālama ʻana i ka ulu ʻana o ka interface convex. Ma ke ʻano o ka hoʻoili nui ʻana, ʻo ka hoʻokomo ʻana o PG e hōʻemi i ka nui o ka hoʻoili nui ʻana, ʻo ka nui o ke kahe o ka mea i loko o ke keʻena ulu e loaʻa ana iā PG e loli iki me ka manawa, a ʻoi aku ka paʻa o ke kaʻina ulu holoʻokoʻa. I ka manawa like, pale pono ʻo PG i ka hanana o ka hoʻoili nui ʻana o ka lihi. Eia kekahi, hoʻonui pū ʻo PG i ka lakio C/Si o ke kaiapuni ulu, ʻoi aku hoʻi ma ka lihi mua o ka interface kristal hua, kahi e kōkua ai i ka hōʻemi ʻana i ka hanana o ka loli pae i ka wā o ke kaʻina ulu. I ka manawa like, ʻo ka hopena insulation thermal o PG e hōʻemi i ka hanana o ka recrystallization ma ka ʻaoʻao o luna o ka mea maka i kekahi ʻano. No ka ulu ʻana o ka kristal, hoʻolohi ʻo PG i ka nui o ka ulu ʻana o ka kristal, akā ʻoi aku ka convex o ka interface ulu. No laila, ʻo PG kahi ala kūpono e hoʻomaikaʻi ai i ke kaiapuni ulu o nā kristal SiC a hoʻonui i ka maikaʻi o ke kristal.
Ka manawa hoʻouna: Iune-18-2024