Usoro bụ isi nkeSiCA na-ekewa uto kristal n'ime sublimation na decomposition nke ihe ndị e ji emepụta ihe n'oge okpomọkụ dị elu, ibuga ihe ndị na-emepụta gas n'okpuru ọrụ nke mgbanwe okpomọkụ, na mmụba recrystallization nke ihe ndị na-emepụta gas na kristal mkpụrụ. Dabere na nke a, a na-ekewa ime nke crucible n'ime akụkụ atọ: mpaghara ihe ndị e ji emepụta ihe, ụlọ uto na kristal mkpụrụ. E sere ihe nlereanya ihe nlereanya ọnụọgụ dabere na ezigbo resistive.SiCNgwa uto kristal otu (lee eserese 1). N'ime mgbakọ na mwepụ: ala nkeihe mkpuchidị 90 mm site na ala nke ihe na-ekpo ọkụ n'akụkụ, okpomọkụ elu nke ihe mkpuchi ahụ bụ 2100 ℃, dayameta ihe eji emepụta ihe bụ 1000 μm, porosity bụ 0.6, nrụgide uto bụ 300 Pa, oge uto bụ awa 100. Ọkpụrụkpụ PG bụ 5 mm, dayameta hà nhata dayameta dị n'ime nke ihe mkpuchi ahụ, ọ dịkwa 30 mm n'elu ihe eji emepụta ihe. A na-atụle usoro sublimation, carbonization, na recrystallization nke mpaghara ihe eji emepụta ihe na ngụkọ, a naghị atụlekwa mmeghachi omume dị n'etiti ihe PG na ihe ndị na-eme ka gas dị. Egosipụtara paramita ihe onwunwe anụ ahụ metụtara ngụkọ na Tebụl 1.
Foto nke 1. Ụdị ngụkọ ihe nlereanya. (a) Ụdị ihe nlereanya ubi okpomọkụ maka ihe nlereanya uto kristal; (b) Nkewa nke mpaghara ime nke ihe mkpuchi na nsogbu anụ ahụ metụtara ya
Tebụl 1 Ụfọdụ paramita anụ ahụ ejiri mee ihe na mgbakọ na mwepụ
Foto nke 2(a) na-egosi na okpomọkụ nke nhazi PG nwere (nke a kpọrọ nhazi 1) dị elu karịa nke nhazi PG na-enweghị (nke a kpọrọ nhazi 0) n'okpuru PG, ma dị ala karịa nke nhazi 0 n'elu PG. Nha okpomọkụ zuru oke na-abawanye, PG na-arụkwa ọrụ dị ka ihe na-egbochi okpomọkụ. Dịka Foto nke 2(b) na 2(c) si kwuo, mgbanwe okpomọkụ axial na radial nke nhazi 1 dị na mpaghara ihe eji emepụta ihe pere mpe, nkesa okpomọkụ na-adị otu, ntinye nke ihe eji emepụta ihe ahụ zuru oke. N'adịghị ka mpaghara ihe eji emepụta ihe, Foto nke 2(c) na-egosi na mgbanwe okpomọkụ radial na kristal mkpụrụ nke nhazi 1 buru ibu, nke nwere ike ịbụ n'ihi oke dị iche iche nke ụdị nnyefe okpomọkụ dị iche iche, nke na-enyere kristal aka itolite na njikọ convex. Na Foto nke 2(d), okpomọkụ dị n'ọnọdụ dị iche iche na crucible na-egosi mmụba ka uto ahụ na-aga n'ihu, mana ọdịiche okpomọkụ dị n'etiti nhazi 0 na nhazi 1 na-ebelata nwayọ nwayọ na mpaghara ihe eji emepụta ihe ma na-abawanye nwayọ nwayọ na ụlọ uto.
Foto nke 2 Nkesa okpomọkụ na mgbanwe na ihe mkpuchi ahụ. (a) Nkesa okpomọkụ n'ime ihe mkpuchi nke nhazi 0 (aka ekpe) na ihe mkpuchi 1 (n'aka nri) na 0 h, nkeji: ℃; (b) Nkesa okpomọkụ na ahịrị etiti nke ihe mkpuchi nke nhazi 0 na ihe mkpuchi 1 site na ala nke ihe mkpuchi ruo na kristal mkpụrụ na 0 h; (c) Nkesa okpomọkụ site na etiti ruo na nsọtụ ihe mkpuchi na elu kristal mkpụrụ (A) na elu ihe mkpuchi (B), etiti (C) na ala (D) na 0 h, axis kwụ ọtọ r bụ radius kristal mkpụrụ maka A, na radius mpaghara ihe mkpuchi maka B~D; (d) Mgbanwe okpomọkụ na etiti nke akụkụ elu (A), elu ihe mkpuchi (B) na etiti (C) nke ụlọ uto nke nhazi 0 na nhazi 1 na 0, 30, 60, na 100 h.
Foto nke 3 na-egosi njem ihe n'oge dị iche iche na crucible nke nhazi 0 na nhazi 1. Ọkwa mmiri gas na mpaghara ihe eji emepụta ihe na ụlọ uto na-abawanye ka ọnọdụ ya na-abawanye, njem ihe eji emepụta ihe na-ebelatakwa ka uto ahụ na-aga n'ihu. Foto nke 3 na-egosikwa na n'okpuru ọnọdụ ihe atụ, ihe eji emepụta ihe na-ebu ụzọ graphitize na mgbidi akụkụ nke crucible wee na ala nke crucible. Na mgbakwunye, enwere recrystallization n'elu ihe eji emepụta ihe ma ọ na-agba nwayọọ nwayọọ ka uto ahụ na-aga n'ihu. Foto nke 4(a) na 4(b) na-egosi na ọnụego mmiri ihe dị n'ime ihe eji emepụta ihe na-ebelata ka uto ahụ na-aga n'ihu, ọnụego mmiri ihe dị n'ime awa 100 bụ ihe dị ka 50% nke oge mbụ; agbanyeghị, ọnụego mmiri dị oke ukwuu n'ọnụ ọnụ n'ihi nhazi nke ihe eji emepụta ihe, ọnụego mmiri na nsọtụ karịrị ugboro iri nke ọnụego mmiri na mpaghara etiti na awa 100; Na mgbakwunye, mmetụta nke PG na nhazi 1 na-eme ka ọnụego mmiri dị n'ime mpaghara ihe eji emepụta ihe nke nhazi 1 dị ala karịa nke nhazi 0. Na eserese 4(c), mmiri dị n'ime mpaghara ihe eji emepụta ihe na ụlọ uto na-ebelata nwayọ ka uto ahụ na-aga n'ihu, mmiri dị n'ime mpaghara ihe eji emepụta ihe na-aga n'ihu na-ebelata, nke na-akpata site na mmeghe nke ọwa ikuku na nsọtụ nke ihe eji emepụta ihe na mgbochi nke imegharị ihe n'elu; na ụlọ uto, ọnụego mmiri dị n'ime nhazi 0 na-ebelata ngwa ngwa na awa 30 mbụ ruo 16%, ma na-ebelata naanị site na 3% na oge sochirinụ, ebe nhazi 1 na-anọgide na-akwụsi ike n'oge usoro uto ahụ. Ya mere, PG na-enyere aka ime ka ọnụego mmiri dị n'ime ụlọ uto ahụ kwụsie ike. Foto 4(d) na-atụnyere ọnụego mmiri dị n'ihu kristal uto. N'oge mbụ na awa 100, mbufe ihe dị na mpaghara uto nke nhazi 0 siri ike karịa nke dị na nhazi 1, mana enwere mgbe niile mpaghara ọsọ mmiri dị elu na nsọtụ nhazi 0, nke na-eduga na uto gabigara ókè na nsọtụ. Ọnụnọ nke PG na nhazi 1 na-egbochi ihe a nke ọma.
Foto nke 3. Usoro ihe eji eme ihe n'ime ihe mkpuchi. Usoro (aka ekpe) na vektọ ọsọ (n'aka nri) nke mbufe ihe gas na nhazi 0 na 1 n'oge dị iche iche, nkeji vektọ ọsọ: m/s
Foto nke 4 Mgbanwe na ọnụego mmiri ozuzo ihe. (a) Mgbanwe na nkesa ọnụego mmiri ozuzo ihe dị n'etiti ihe eji emepụta ihe dị n'ime 0 na 0, 30, 60, na 100 h, r bụ radius nke mpaghara ihe eji emepụta ihe; (b) Mgbanwe na nkesa ọnụego mmiri ozuzo ihe dị n'etiti ihe eji emepụta ihe dị n'ime 1 na 0, 30, 60, na 100 h, r bụ radius nke mpaghara ihe eji emepụta ihe; (c) Mgbanwe na ọnụego mmiri ozuzo ihe dị n'ime ụlọ uto (A, B) na n'ime ihe eji emepụta ihe dị n'ime 0 na 1 ka oge na-aga; (d) Nkesa ọnụego mmiri ozuzo ihe dị nso n'elu kristal mkpụrụ nke ihe eji emepụta ihe dị n'ime 0 na 1 na 0 na 100 h, r bụ radius nke kristal mkpụrụ
C/Si na-emetụta nkwụsi ike kristal na njupụta ntụpọ nke uto kristal SiC. Foto 5(a) na-atụnyere nkesa nkesa C/Si nke nhazi abụọ ahụ n'oge mbụ. Oke C/Si na-ebelata nwayọ site na ala ruo n'elu nke ihe mkpuchi ahụ, oke C/Si nke nhazi 1 na-adịkarị elu karịa nke nhazi 0 n'ọnọdụ dị iche iche. Foto 5(b) na 5(c) na-egosi na oke C/Si na-abawanye nwayọ nwayọ ka uto, nke metụtara mmụba nke okpomọkụ dị n'ime na ọkwa uto ikpeazụ, mmụba nke ihe eji emepụta ihe, na mmeghachi omume nke ihe ndị dị na Si na usoro gas na ihe mkpuchi graphite. Na Foto 5(d), oke C/Si nke nhazi 0 na nhazi 1 dị nnọọ iche n'okpuru PG (0, 25 mm), mana ọ dịtụ iche karịa PG (50 mm), ọdịiche ahụ na-abawanye nwayọ nwayọ ka ọ na-abịaru kristal ahụ nso. N'ozuzu, oke C/Si nke nhazi 1 dị elu, nke na-enyere aka mee ka ụdị kristal ahụ guzosie ike ma belata ohere nke mgbanwe nke usoro.
Foto nke 5 Nkesa na mgbanwe nke oke C/Si. (a) Nkesa oke C/Si na mkpọ nke usoro 0 (aka ekpe) na nhazi 1 (aka nri) na awa 0; (b) Oke C/Si na anya dị iche iche site na ahịrị etiti nke mkpọ nke usoro 0 n'oge dị iche iche (awa 0, 30, 60, 100); (c) Oke C/Si na anya dị iche iche site na ahịrị etiti nke mkpọ nke usoro 1 n'oge dị iche iche (awa 0, 30, 60, 100); (d) Ntụnyere oke C/Si na anya dị iche iche (0, 25, 50, 75, 100 mm) site na ahịrị etiti nke mkpọ nke usoro 0 (ahịrị siri ike) na nhazi 1 (ahịrị a gbajiri agbaji) n'oge dị iche iche (awa 0, 30, 60, 100).
Foto nke 6 na-egosi mgbanwe dị na dayameta na porosity nke mpaghara ihe eji emepụta ihe nke ihe owuwu abụọ ahụ. Foto a na-egosi na dayameta ihe eji emepụta ihe na-ebelata ma porosity na-abawanye nso na mgbidi crucible, porosity nke nsọtụ na-aga n'ihu na-abawanye, dayameta ihe eji emepụta ihe na-aga n'ihu na-ebelata ka uto ahụ na-aga n'ihu. Porosity kachasị elu nke nsọtụ bụ ihe dị ka 0.99 na awa 100, dayameta ihe eji emepụta ihe kacha nta dịkwa ihe dị ka 300 μm. Dayameta ihe eji emepụta ihe na-abawanye, porosity na-ebelatakwa n'elu elu ihe eji emepụta ihe, nke kwekọrọ na recrystallization. Ọkpụrụkpụ nke mpaghara recrystallization na-abawanye ka uto ahụ na-aga n'ihu, nha na porosity nke ihe eji emepụta ihe na-aga n'ihu na-agbanwe. Dayameta ihe eji emepụta ihe kachasị elu ruru ihe karịrị 1500 μm, porosity kacha nta bụ 0.13. Na mgbakwunye, ebe ọ bụ na PG na-eme ka okpomọkụ nke mpaghara ihe eji emepụta ihe dịkwuo elu na supersaturation nke gas dị obere, ọkpụrụkpụ recrystallization nke akụkụ elu nke ihe eji emepụta ihe nke nhazi 1 dị obere, nke na-eme ka ọnụego ojiji ihe eji emepụta ihe ka mma.
Foto nke 6 Mgbanwe na dayameta nke ihe dị n'ime (aka ekpe) na porosity (aka nri) nke mpaghara ihe eji emepụta ihe nke nhazi 0 na nhazi 1 n'oge dị iche iche, nkeji dayameta nke ihe dị n'ime: μm
Foto nke 7 na-egosi na nhazi 0 na-agbagharị na mmalite uto, nke nwere ike ịbụ njikọ na oke ọsọ nke ihe sitere na nhazi nke nsọtụ ihe eji emepụta ihe kpatara ya. Ogo nke mgbagharị na-ebelata n'oge usoro uto na-esote, nke kwekọrọ na mgbanwe na ọnụego mmiri ihe dị n'ihu uto kristal nke nhazi 0 na Foto nke 4 (d). Na nhazi 1, n'ihi mmetụta nke PG, njikọ kristal anaghị egosi mgbagharị. Na mgbakwunye, PG na-emekwa ka ọnụego uto nke nhazi 1 dị ala karịa nke nhazi 0. Ọkpụrụkpụ etiti nke kristal nke nhazi 1 mgbe awa 100 gasịrị bụ naanị 68% nke nke nhazi 0.
Foto 7 Mgbanwe njikọ nke nhazi 0 na nhazi kristal 1 na awa 30, 60, na 100
E mere uto kristal n'okpuru ọnọdụ usoro nke ihe nlereanya ọnụọgụgụ. A na-egosi kristal ndị a zụlitere site na nhazi 0 na nhazi 1 na Foto 8(a) na Foto 8(b), n'otu n'otu. Kristal nke nhazi 0 na-egosi njikọ concave, yana undulations na mpaghara etiti na mgbanwe usoro na nsọtụ. Convexity elu na-anọchite anya oke enweghị nhazi na mbugharị nke ihe gas-phase, na ihe omume nke mgbanwe usoro kwekọrọ na oke C/Si dị ala. Njikọ nke kristal nke a zụlitere site na nhazi 1 dị ntakịrị convex, ahụghị mgbanwe usoro, ọkpụrụkpụ ya dịkwa 65% nke kristal na-enweghị PG. N'ozuzu, nsonaazụ uto kristal kwekọrọ na nsonaazụ ihe nlereanya ahụ, yana nnukwu ọdịiche okpomọkụ radial na njikọ kristal nke nhazi 1, a na-ebelata uto ngwa ngwa na nsọtụ, na ọnụego mmiri ihe niile na-agbada nwayọ. Usoro zuru oke kwekọrọ na nsonaazụ ihe nlereanya ọnụọgụgụ.
Foto nke 8. Kristal SiC ndị a zụlitere n'okpuru nhazi 0 na nhazi 1
Mmechi
PG na-enyere aka imeziwanye okpomọkụ zuru oke nke mpaghara ihe eji emepụta ihe na imeziwanye nha nha okpomọkụ axial na radial, na-akwalite sublimation zuru oke na ojiji nke ihe eji emepụta ihe; ọdịiche okpomọkụ dị n'elu na ala na-abawanye, na gradient radial nke elu kristal mkpụrụ na-abawanye, nke na-enyere aka ịnọgide na-enwe uto convex interface. N'ihe gbasara mbufe oke, ntinye nke PG na-ebelata ọnụego mbufe oke oke, ọnụego mbufe ihe dị n'ime ụlọ uto nwere PG na-agbanwe obere ka oge na-aga, usoro uto niile na-adịkwa mma. N'otu oge ahụ, PG na-egbochikwa mmegharị oke oke oke oke. Na mgbakwunye, PG na-emekwa ka oke C/Si nke gburugburu uto dịkwuo elu, karịsịa n'ọnụ ụzọ ihu nke njikọ kristal mkpụrụ, nke na-enyere aka belata ihe omume nke mgbanwe nkebi n'oge usoro uto. N'otu oge ahụ, mmetụta mkpuchi okpomọkụ nke PG na-ebelata ihe omume nke recrystallization na akụkụ elu nke ihe eji emepụta ihe ruo n'ókè ụfọdụ. Maka uto kristal, PG na-ebelata ọnụego uto kristal, mana interface uto na-agbanwe karịa. Ya mere, PG bụ ụzọ dị irè isi melite gburugburu ebe obibi nke kristal SiC ma melite mma kristal.
Oge ozi: Juun-18-2024