Habka aasaasiga ah eeSiCKobaca kiristaalka waxaa loo qaybiyaa sublimation iyo kala daadashada walxaha ceeriin heerkulka sare, gaadiidka walxaha marxaladda gaaska iyadoo la adeegsanayo isbeddelka heerkulka, iyo koritaanka dib-u-cusboonaysiinta walxaha marxaladda gaaska ee kiristaalka abuurka. Iyada oo ku saleysan tan, gudaha tuubada waxaa loo qaybiyaa saddex qaybood: aagga walxaha ceeriin, qolka koritaanka iyo kiristaalka abuurka. Qaab jilitaan tirooyin ah ayaa lagu sawiray iyadoo lagu saleynayo iska caabinta dhabta ah.SiCQalabka kobaca kiristaalka hal mar (fiiri Jaantuska 1). Xisaabinta: qaybta hoose eejajabanwaa 90 mm meel u jirta salka kuleyliyaha dhinaca, heerkulka sare ee weelka waa 2100 ℃, dhexroorka walxaha ceeriin waa 1000 μm, daloolku waa 0.6, cadaadiska koritaanka waa 300 Pa, waqtiga koritaankana waa 100 saacadood. Dhumucda PG waa 5 mm, dhexroorku wuxuu la mid yahay dhexroorka gudaha ee weelka, wuxuuna ku yaal 30 mm meel ka sarreysa walxaha ceeriin ah. Hawsha hoos u dhigista, kaarboonaynta, iyo dib-u-cusboonaysiinta ee aagga walxaha ceeriin ah ayaa lagu tixgeliyaa xisaabinta, falcelinta u dhaxaysa walxaha PG iyo marxaladda gaaska lama tixgelinayo. Xuduudaha hantida jireed ee la xiriirta xisaabinta waxaa lagu muujiyay Shaxda 1.
Jaantuska 1aad Qaabka xisaabinta jilitaanka. (a) Qaabka goobta kulaylka ee jilitaanka koritaanka kiristaalka; (b) Qaybinta aagga gudaha ee shilalka iyo dhibaatooyinka jireed ee la xiriira
Shaxda 1 Qaar ka mid ah xuduudaha jireed ee loo isticmaalo xisaabinta
Jaantuska 2(a) wuxuu muujinayaa in heerkulka qaab-dhismeedka PG-ga (oo loo tilmaamay qaab-dhismeedka 1) uu ka sarreeyo kan qaab-dhismeedka aan lahayn PG (oo loo tilmaamay qaab-dhismeedka 0) ee ka hooseeya PG, kana hooseeya kan qaab-dhismeedka 0 ee ka sarreeya PG. Heerka heerkulka guud wuu kordhaa, PG-na wuxuu u dhaqmaa sidii wakiil kuleyl-daboolaya. Sida laga soo xigtay Jaantusyada 2(b) iyo 2(c), heerarka heerkulka axial iyo radial ee qaab-dhismeedka 1 ee aagga walxaha ceeriin ah way ka yar yihiin, qaybinta heerkulka ayaa ka siman, hoos u dhigista walaxdana waa mid aad u dhammaystiran. Si ka duwan aagga walxaha ceeriin ah, Jaantuska 2(c) wuxuu muujinayaa in heerka heerkulka radial ee kiristaalka abuurka ee qaab-dhismeedka 1 uu ka weyn yahay, kaas oo laga yaabo inuu sabab u yahay saamiga kala duwan ee qaababka kala duwan ee wareejinta kulaylka, kaas oo ka caawiya kiristaalka inuu ku koro is-dhexgalka convex. Jaantuska 2(d), heerkulka boosaska kala duwan ee ku jira isku-xidhka wuxuu muujinayaa isbeddel sii kordhaya marka koritaanku sii socdo, laakiin farqiga heerkulka ee u dhexeeya qaab-dhismeedka 0 iyo qaab-dhismeedka 1 ayaa si tartiib tartiib ah hoos ugu dhacaya aagga walxaha ceeriin ah oo si tartiib tartiib ah u kordha qolka koritaanka.
Jaantuska 2 Qaybinta heerkulka iyo isbeddellada ku dhaca godka. (a) Qaybinta heerkulka gudaha godka ee qaab-dhismeedka 0 (bidix) iyo qaab-dhismeedka 1 (midig) 0 saacadood, cutubka: ℃; (b) Qaybinta heerkulka ee xariiqda dhexe ee godka ee qaab-dhismeedka 0 iyo qaab-dhismeedka 1 laga bilaabo salka walaxda ceeriin ilaa dhagaxa abuurka 0 saacadood; (c) Qaybinta heerkulka laga bilaabo bartamaha ilaa geeska godka ee dusha sare ee kiristaalka abuurka (A) iyo dusha sare ee walaxda ceeriin (B), dhexe (C) iyo hoose (D) 0 saacadood, dhidibka toosan r waa godka kiristaalka abuurka ee A, iyo godka aagga walaxda ceeriin ee B~D; (d) Isbeddelka heerkulku wuxuu ku yimaadaa bartamaha qaybta sare (A), dusha sare ee walaxda ceeriin (B) iyo dhexe (C) ee qolka koritaanka ee qaab-dhismeedka 0 iyo qaab-dhismeedka 1 0, 30, 60, iyo 100 saacadood.
Jaantuska 3aad wuxuu muujinayaa gaadiidka walxaha waqtiyo kala duwan oo ku jira weelka dhismaha 0 iyo qaab-dhismeedka 1aad. Heerka socodka walxaha wejiga gaaska ee aagga alaabta ceeriin iyo qolka koritaanka ayaa kordha iyadoo la kordhinayo booska, gaadiidka walxahana wuu daciifaa marka koritaanka uu sii socdo. Jaantuska 3aad wuxuu sidoo kale muujinayaa in xaaladaha jilitaanka, walxaha ceeriin marka hore lagu sawirayo derbiga dhinaca weelka ka dibna salka weelka. Intaa waxaa dheer, waxaa jira dib-u-cusboonaysiin dusha sare ee walxaha ceeriin ah waxayna si tartiib tartiib ah u dhumuc weynaanaysaa marka koritaanka uu sii socdo. Jaantusyada 4(a) iyo 4(b) waxay muujinayaan in heerka socodka walxaha ee ku jira walxaha ceeriin uu hoos u dhaco marka koritaanka uu sii socdo, heerka socodka walxaha ee 100 saacadoodna uu yahay qiyaastii 50% daqiiqadda hore; si kastaba ha ahaatee, heerka socodka ayaa aad u weyn geeska sababtoo ah sawir-qaadista walxaha ceeriin ah, heerka socodka ee geeskana wuxuu ka badan yahay 10 jeer heerka socodka ee aagga dhexe 100 saacadood; Intaa waxaa dheer, saameynta PG ee qaab-dhismeedka 1 waxay ka dhigaysaa heerka socodka walxaha ee aagga alaabta ceeriin ee qaab-dhismeedka 1 mid ka hooseeya kan qaab-dhismeedka 0. Jaantuska 4(c), socodka walxaha ee aagga alaabta ceeriin iyo qolka koritaanka ayaa si tartiib tartiib ah u daciifa marka koritaanka uu sii socdo, socodka walxaha ee aagga alaabta ceeriin ahna wuu sii yaraanayaa, taas oo ay sabab u tahay furitaanka kanaalka socodka hawada ee geeska weelka iyo xannibaadda dib-u-cusboonaysiinta ee sare; qolka koritaanka, heerka socodka walxaha ee qaab-dhismeedka 0 si degdeg ah ayuu hoos ugu dhacaa 30-ka saacadood ee hore ilaa 16%, wuxuuna hoos u dhacaa oo keliya 3% waqtiga xiga, halka qaab-dhismeedka 1 uu yahay mid deggan inta lagu jiro habka koritaanka. Sidaa darteed, PG waxay gacan ka geysataa xasilinta heerka socodka walxaha ee qolka koritaanka. Jaantuska 4(d) wuxuu barbar dhigayaa heerka socodka walxaha ee hore ee koritaanka kiristaalka. Waqtiga bilowga ah iyo 100 saacadood, gaadiidka agabka ee aagga koritaanka ee qaab-dhismeedka 0 ayaa ka xoog badan kan qaab-dhismeedka 1, laakiin had iyo jeer waxaa jira meel heer socod sare leh oo ku taal geeska qaab-dhismeedka 0, taasoo horseedda korriin xad dhaaf ah oo ku taal geeska. Joogitaanka PG ee qaab-dhismeedka 1 si wax ku ool ah ayuu u xakameynayaa dhacdadan.
Jaantuska 3aad Socodka walxaha ee ku jira weelka. Xariiqyada socodka (bidix) iyo vectors-ka xawaaraha (midig) ee gaadiidka walxaha gaaska ee qaab-dhismeedka 0 iyo 1 waqtiyo kala duwan, cutubka vector-ka xawaaraha: m/s
Jaantuska 4 Isbeddellada heerka socodka walxaha. (a) Isbeddellada ku yimaada qaybinta heerka socodka walxaha ee bartamaha walxaha ceeriin ee qaab-dhismeedka 0 marka la gaaro 0, 30, 60, iyo 100 saacadood, r waa radius-ka aagga walxaha ceeriin; (b) Isbeddellada ku yimaada qaybinta heerka socodka walxaha ee bartamaha walxaha ceeriin ee qaab-dhismeedka 1 marka la gaaro 0, 30, 60, iyo 100 saacadood, r waa radius-ka aagga walxaha ceeriin; (c) Isbeddellada heerka socodka walxaha ee gudaha qolka koritaanka (A, B) iyo gudaha walxaha ceeriin (C, D) ee qaab-dhismeedka 0 iyo 1 waqti ka dib; (d) Qaybinta heerka socodka walxaha ee u dhow dusha sare ee kiristaalka abuurka ee qaab-dhismeedka 0 iyo 1 marka la gaaro 0 iyo 100 saacadood, r waa radius-ka kiristaalka abuurka
C/Si waxay saamaysaa xasilloonida kristalinta iyo cufnaanta cilladaha koritaanka kiristaalka SiC. Jaantuska 5(a) wuxuu isbarbar dhigayaa qaybinta saamiga C/Si ee labada qaab-dhismeed daqiiqadda hore. Saamiga C/Si si tartiib tartiib ah ayuu hoos ugu dhacaa salka ilaa sare ee isku-xidhka, saamiga C/Si ee qaab-dhismeedka 1na wuxuu had iyo jeer ka sarreeyaa kan qaab-dhismeedka 0 ee boosas kala duwan. Jaantusyada 5(b) iyo 5(c) waxay muujinayaan in saamiga C/Si uu si tartiib tartiib ah u kordho marka uu korayo, taas oo la xiriirta kororka heerkulka gudaha marxaladda dambe ee koritaanka, kor u qaadista garaafka walxaha ceeriin ah, iyo falcelinta qaybaha Si ee marxaladda gaaska ee isku-xidhka garaafka. Jaantuska 5(d), saamiga C/Si ee qaab-dhismeedka 0 iyo qaab-dhismeedka 1 aad bay uga duwan yihiin hoos PG (0, 25 mm), laakiin wax yar ayay ka duwan yihiin PG (50 mm), farqiguna si tartiib tartiib ah ayuu u kordhaa marka uu u soo dhawaado kiristaalka. Guud ahaan, saamiga C/Si ee qaab-dhismeedka 1 ayaa ka sarreeya, kaas oo ka caawiya xasilinta qaabka kiristaalka iyo yaraynta suurtagalnimada kala-guurka marxaladda.
Jaantuska 5aad Qaybinta iyo isbeddellada saamiga C/Si. (a) Qaybinta saamiga C/Si ee ku jira kuraasyada qaab-dhismeedka 0 (bidix) iyo qaab-dhismeedka 1 (midig) 0 saacadood; (b) Saamiga C/Si ee ku jira masaafooyin kala duwan oo ka socda xariiqda dhexe ee kuraasyada qaab-dhismeedka 0 waqtiyo kala duwan (0, 30, 60, 100 saacadood); (c) Saamiga C/Si ee ku jira masaafooyin kala duwan oo ka socda xariiqda dhexe ee kuraasyada qaab-dhismeedka 1 waqtiyo kala duwan (0, 30, 60, 100 saacadood); (d) Isbarbardhigga saamiga C/Si ee ku jira masaafooyin kala duwan (0, 25, 50, 75, 100 mm) laga bilaabo xariiqda dhexe ee kuraasyada qaab-dhismeedka 0 (xariiq adag) iyo qaab-dhismeedka 1 (xariiq la jarjaray) waqtiyo kala duwan (0, 30, 60, 100 saacadood).
Jaantuska 6aad wuxuu muujinayaa isbeddellada ku yimid dhexroorka walxaha iyo daloolada gobollada walxaha ceeriin ee labada qaab-dhismeed. Jaantusku wuxuu muujinayaa in dhexroorka walxaha ceeriin uu hoos u dhaco daloolkuna uu ku kordho meel u dhow derbiga la shiiday, daloolada geeskana uu sii kordhayo dhexroorka walxahana uu sii yaraanayo marka koboca uu sii socdo. daloolada geeska ugu badan waa qiyaastii 0.99 saacaddii, dhexroorka walxaha ugu yarna waa qiyaastii 300 μm. Dhexroorka walxaha ayaa kordha dalooladana wuxuu hoos ugu dhacaa dusha sare ee walxaha ceeriin ah, taasoo u dhiganta dib-u-habaynta. Dhumucda aagga dib-u-habaynta ayaa kordha marka koboca uu sii socdo, cabbirka walxaha iyo dalooladuna way sii socdaan inay isbeddelaan. Dhexroorka walxaha ugu badan wuxuu gaaraa in ka badan 1500 μm, daloolada ugu yarna waa 0.13. Intaa waxaa dheer, maadaama PG ay kordhiso heerkulka aagga walxaha ceeriin ah iyo dheregta gaaska oo yar, dhumucda dib-u-habaynta ee qaybta sare ee walxaha ceeriin ee qaab-dhismeedka 1 waa yar tahay, taas oo hagaajinaysa heerka isticmaalka walxaha ceeriin ah.
Jaantuska 6 Isbeddellada ku yimaada dhexroorka walxaha (bidix) iyo daloolada (midig) ee aagga walxaha cayriin ee qaab-dhismeedka 0 iyo qaab-dhismeedka 1 waqtiyo kala duwan, cutubka dhexroorka walxaha: μm
Jaantuska 7aad wuxuu muujinayaa in qaab-dhismeedka 0 uu wareego bilowga koritaanka, kaas oo laga yaabo inuu la xiriiro heerka socodka walxaha xad-dhaafka ah ee ay keento garaafka geeska walxaha ceeriin ah. Heerka leexashada ayaa daciifa inta lagu jiro habka koritaanka ee xiga, kaas oo u dhigma isbeddelka heerka socodka walxaha ee hore ee koritaanka kiristaalka ee qaab-dhismeedka 0 ee Jaantuska 4 (d). Qaab-dhismeedka 1aad, saameynta PG awgeed, is-dhexgalka kiristaalka ma muujinayo leexashada. Intaa waxaa dheer, PG sidoo kale wuxuu ka dhigayaa heerka koritaanka ee qaab-dhismeedka 1 mid aad uga hooseeya kan qaab-dhismeedka 0. Dhumucda dhexe ee kiristaalka ee qaab-dhismeedka 1 ka dib 100 saacadood waa 68% oo keliya kan qaab-dhismeedka 0.
Jaantuska 7 Isbeddellada is-dhexgalka ee qaab-dhismeedka 0 iyo qaab-dhismeedka 1 kiristaaladaha 30, 60, iyo 100 saacadood
Kobaca kiristaalka waxaa lagu sameeyay xaaladaha habka ee jilitaanka tirooyinka. Kiristaalka lagu koray qaab-dhismeedka 0 iyo qaab-dhismeedka 1 waxaa lagu muujiyay Jaantuska 8(a) iyo Jaantuska 8(b), siday u kala horreeyaan. Kiristaalka qaab-dhismeedka 0 wuxuu muujinayaa is-dhexgal koontarool ah, oo leh isku-dhafnaan aagga dhexe iyo kala-guurka wejiga ee geeska. Isku-dhafka dusha sare wuxuu matalaa heer cayiman oo isku-mid ahaanshaha gaadiidka walxaha wejiga gaaska, dhacdada kala-guurka wejigana waxay u dhigantaa saamiga C/Si ee hooseeya. Isku-xirka kiristaalka ee lagu koray qaab-dhismeedka 1 waa mid yar oo qaloocan, ma jiraan wax kala-guurka wejiga ah, dhumucdiisuna waa 65% kiristaalka oo aan lahayn PG. Guud ahaan, natiijooyinka kobaca kiristaalka waxay u dhigmaan natiijooyinka jilitaanka, iyadoo farqi heerkul radial ah oo weyn uu ka jiro is-dhexgalka kiristaalka ee qaab-dhismeedka 1, kobaca degdegga ah ee geeska waa la xakameeyaa, heerka socodka guud ee walxahana waa gaabis. Isbeddelka guud wuxuu la jaan qaadayaa natiijooyinka jilitaanka tirooyinka.
Jaantuska 8 Kiristaalooyinka SiC ee lagu koriyo qaab-dhismeedka 0 iyo qaab-dhismeedka 1
Gunaanad
PG waxay ku habboon tahay hagaajinta heerkulka guud ee aagga alaabta ceeriin iyo hagaajinta isku-dhafka heerkulka axial iyo radial, taasoo kor u qaadaysa sublimation-ka buuxa iyo isticmaalka walxaha ceeriin; farqiga heerkulka sare iyo hoose ayaa kordha, iyo isbeddelka radial-ka ee dusha sare ee kiristaalka abuurka ayaa kordha, taas oo gacan ka geysaneysa ilaalinta koritaanka isku-xirka convex. Marka laga hadlayo wareejinta tirada, soo bandhigidda PG waxay yareysaa heerka wareejinta tirada guud, heerka socodka walxaha ee qolka koritaanka oo ay ku jiraan PG wuu yaraadaa waqtiga ka dib, habka koritaanka oo dhanna waa mid aad u deggan. Isla mar ahaantaana, PG sidoo kale si wax ku ool ah ayuu u joojiyaa dhacdada wareejinta tirada badan ee geeska. Intaa waxaa dheer, PG sidoo kale waxay kordhisaa saamiga C/Si ee deegaanka koritaanka, gaar ahaan geeska hore ee isku-xirka kiristaalka abuurka, kaas oo gacan ka geysta yareynta dhacdada isbeddelka wejiga inta lagu jiro habka koritaanka. Isla mar ahaantaana, saameynta dahaarka kulaylka ee PG waxay yareysaa dhacdada dib-u-cusboonaysiinta qaybta sare ee walxaha ceeriin ilaa xad gaar ah. Kobaca kiristaalka, PG waxay hoos u dhigtaa heerka koritaanka kiristaalka, laakiin isku-xirka koritaanka waa mid aad u qaloocan. Sidaa darteed, PG waa hab wax ku ool ah oo lagu hagaajin karo jawiga koritaanka ee kiristaalo SiC iyo hagaajinta tayada kiristaalka.
Waqtiga boostada: Juun-18-2024