I loko o ke kaʻina hoʻoulu ʻana o ka kristal carbide hoʻokahi, ʻo ka lawe ʻana i ka mahu kino ke ʻano hana ʻenehana nui i kēia manawa. No ke ala ulu PVT,ka pauda kalapona silikahe mana nui i ka ulu ana. Nā palena a pau oka pauda kalapona silikapili pono i ka maikaʻi o ka ulu kristal hoʻokahi a me nā waiwai uila. I nā noi ʻoihana o kēia manawa, hoʻohana maʻamauka pauda kalapona silikaʻO ke kaʻina hana synthesis ʻo ia ke ʻano hoʻolaha pilikino kiʻekiʻe-mehana synthesis.
Hoʻohana ke ʻano hana synthesis kiʻekiʻe e hoʻolaha iā ia iho i ka wela kiʻekiʻe e hāʻawi i ka mea hoʻonā i ka wela mua e hoʻomaka ai i nā hopena kemika, a laila hoʻohana i kāna wela hoʻoheheʻe kemika ponoʻī e ʻae i nā mea i hana ʻole ʻia e hoʻomau i ka hoʻopau ʻana i ka hopena kemika. Eia nō naʻe, no ka hoʻokuʻu ʻana o ka wela kemika o Si a me C, pono e hoʻohui ʻia nā mea hana ʻē aʻe e mālama i ka hopena. No laila, nui ka poʻe ʻepekema i noi aku i kahi ʻano hana synthesis hoʻolaha ponoʻī i hoʻomaikaʻi ʻia ma kēia kumu, e hoʻolauna ana i kahi mea hoʻoulu. He maʻalahi ka hoʻokō ʻana i ke ʻano hoʻolaha ponoʻī, a ua maʻalahi nā ʻāpana synthesis like ʻole e hoʻokele paʻa. Hoʻopili ka synthesis nui i nā pono o ka ʻoihana.
I ka hoʻomaka ʻana o 1999, hoʻohana ʻo Bridgeport i ke ʻano hana synthesis kiʻekiʻe kiʻekiʻe e hoʻolaha iā ia iho e synthesize.SiC pauda, akā ua hoʻohana ʻo ia i ka ethoxysilane a me ka phenol resin ma ke ʻano he kumu waiwai, he kumu kūʻai. Ua hoʻohana ʻo Gao Pan a me nā mea ʻē aʻe i ka pauka Si maʻemaʻe kiʻekiʻe a me ka pauka C e like me nā mea maka e synthesizeSiC paudae ka hopena wela kiʻekiʻe i loko o kahi ea argon. Ua hoʻomākaukau ʻo Ning Lina i ka ʻāpana nuiSiC paudama ka hana lua.
ʻO ke kapuahi hoʻomehana induction medium-frequency i hoʻomohala ʻia e ka Second Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation e hui pū me ka pauka silika a me ka pauka kalapona i loko o kahi ratio stoichiometric a waiho iā lākou i loko o kahi pahu graphite. ʻO kagraphite crucibleua hoʻokomo ʻia i loko o kahi umu hoʻomehana induction medium-frequency no ka hoʻomehana ʻana, a hoʻohana ʻia ka hoʻololi ʻana o ka mahana e synthesize a hoʻololi i ka pae haʻahaʻa haʻahaʻa a me ke kiʻekiʻe kiʻekiʻe. No ka mea, ʻoi aku ka haʻahaʻa o ka mahana o ka β-SiC synthesis reaction ma ka haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa ma mua o ka volatilization wela 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 ke kinoea argon, hydrogen a me HCl i ka synthesis o α-SiC e pale i ka decomposition oSiC paudai ka pae wela kiʻekiʻe, a hiki ke hōʻemi maikaʻi i ka ʻike o ka nitrogen 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 silika maka a me ka pauka kalapona e like me ke kalapona maka. Ua hoʻoponopono ʻia ka nui o ke kinoea maka i hoʻokomo ʻia e kahi ʻano hana synthesis ʻelua-ʻanuʻu, a ʻo ka nui o ka nui o ka carbide silicon synthesized hope ma waena o 50 a me 5 000 um.
1 Nā mea hoʻomalu o ke kaʻina hana pauda
1.1 Ka hopena o ka nui o ka pauda i ka ulu aniani
He mana koʻikoʻi ka nui o ka pauka silicon carbide i ka ulu ʻana o ka kristal hoʻokahi. ʻO ka ulu ʻana o ka SiC hoʻokahi kristal ma ke ʻano PVT e loaʻa nui ʻia ma ka hoʻololi ʻana i ka ratio molar o ke silikoni a me ke kalapona i loko o ka ʻāpana kinoea, a ʻo ka ratio molar o ke silika a me ke kalapona i loko o ka ʻāpana kinoea e pili ana i ka nui o ka nui 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. Ke emi mai ka nui o ka ʻāpana mai ka 2-3 mm a i ka 0.06 mm, piʻi ka lakio silicon-carbon mai 1.3 a i 4.0. Ke liʻiliʻi nā ʻāpana i kekahi ʻano, piʻi ka puʻe ʻāpana Si, a ua hoʻokumu ʻia kahi papa o Si film ma luna o ka ʻili o ke aniani e ulu ana, e hoʻoulu ai i ka ulu ʻana o ke kinoea-wai-paʻa, e pili ana i ka polymorphism, nā hemahema a me nā hemahema laina. i ke aniani. No laila, pono e hoʻomalu maikaʻi ʻia ka nui o ka nui o ka pauka silicon carbide kiʻekiʻe.
Eia kekahi, i ka liʻiliʻi o ka nui o nā ʻāpana pauka SiC, ʻoi aku ka wikiwiki o ka pauka, e hopena i ka ulu nui ʻana o nā kristal SiC hoʻokahi. Ma ka ʻaoʻao hoʻokahi, i ke kaiapuni kiʻekiʻe o ka ulu ʻana o ka kristal SiC hoʻokahi, hana ʻia nā kaʻina ʻelua o ka synthesis a me ka decomposition i ka manawa like. E hoʻoheheʻe ʻia ka pauka Silicon carbide a hana i ke kalapona i loko o ka māhele kinoea a me ka pae paʻa e like me Si, Si2C, SiC2, ka hopena i ka carbonization koʻikoʻi o ka pauka polycrystalline a me ka hoʻokumu ʻana o nā kalapona i loko o ke aniani; ma ka lima ʻē aʻe, ke ʻano wikiwiki ka helu decomposition o ka pauka, hiki ke loli ke ʻano o ke aniani o ka kristal SiC hoʻokahi i ulu ʻia, e paʻakikī ai ke kāohi i ka maikaʻi o ka kristal SiC ulu.
1.2 Ka hopena o ke ʻano aniani pauda i ka ulu ʻana o ke aniani
ʻO ka ulu ʻana o ka kristal SiC hoʻokahi ma ke ʻano PVT he kaʻina sublimation-recrystallization i ka wela kiʻekiʻe. He mea koʻikoʻi ko ke ʻano aniani o ka SiC raw material i ka ulu ʻana o ke aniani. I ke kaʻina hana o ka pauka synthesis, ʻo ka haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa synthesis phase (β-SiC) me kahi ʻāpana cubic o ka cell unit a me ke kiʻekiʻe-mehana synthesis phase (α-SiC) me kahi ʻano hexagonal o ka cell unit e hana nui ʻia. . Nui nā ʻano aniani carbide silicon a me kahi ʻano hoʻomalu wela haiki. No ka laʻana, e hoʻololi ʻo 3C-SiC i hexagonal silicon carbide polymorph, ʻo ia hoʻi 4H/6H-SiC, ma nā mahana ma luna o 1900°C.
I loko o ke kaʻina hana ulu aniani hoʻokahi, i ka wā e hoʻohana ʻia ai ka pauka β-SiC e ulu i nā kristal, ʻoi aku ka nui o ka ratio molar silicon-carbon ma mua o 5.5, ʻoiai ke hoʻohana ʻia ka pauka α-SiC e ulu i nā kristal, ʻo ka ratio molar silicon-carbon he 1.2. Ke piʻi ka mahana, hiki ke hoʻololi ʻia i loko o ka crucible. I kēia manawa, ʻoi aku ka nui o ka ratio molar i loko o ka māhele kinoea, ʻaʻole kūpono i ka ulu aniani. Eia kekahi, ʻo nā mea haumia kinoea ʻē aʻe, e like me ke kalapona, ka silikoni, a me ka silicon dioxide, e hana maʻalahi ʻia i ka wā o ke kaʻina hoʻololi. ʻO ka loaʻa ʻana o kēia mau mea haumia e hoʻohua ai ka kristal i nā microtubes a me nā lua. No laila, pono e hoʻomalu pono ʻia ke ʻano aniani pauda.
1.3 Ka hopena o ka pauda haumia i ka ulu aniani
ʻO ka ʻike haumia i loko o ka pauka SiC e pili ana i ka nucleation kuʻuna i ka wā o ka ulu aniani. ʻO ke kiʻekiʻe o ka maʻiʻo haumia, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka hiki ʻana o ke aniani i ka nucleate maʻamau. No SiC, ʻo nā mea haumia nui me B, Al, V, a me Ni, hiki ke hoʻokomo ʻia e nā mea hana i ka wā o ka hana ʻana i ka pauka silika a me ka pauka kalapona. Ma waena o lākou, ʻo B a me Al ka mea nui o ka ʻae ʻana o ka ikehu pāpaʻu i nā haumia i SiC, ka hopena i ka emi ʻana o ka resistivity SiC. ʻO nā mea haumia ʻē aʻe e hoʻolauna i nā pae ikehu he nui, e hopena i nā waiwai uila paʻa ʻole o nā kristal hoʻokahi SiC i nā wela kiʻekiʻe, a ʻoi aku ka hopena i nā waiwai uila o nā substrates kristal semi-insulating kiʻekiʻe, ʻoi aku ka resistivity. No laila, pono e synthesized ka pauka silicon carbide kiʻekiʻe e like me ka hiki.
1.4 Ka hopena o ka maʻiʻo nitrogen i loko o ka pauka i ka ulu aniani
ʻO ke kiʻekiʻe o ka maʻiʻo nitrogen e hoʻoholo i ka resistivity o ka substrate kristal hoʻokahi. Pono nā mea hana nui e hoʻoponopono i ka neʻe ʻana o ka nitrogen doping i loko o ka mea synthetic e like me ke kaʻina o ka ulu ʻana o ka kristal i ka wā o ka pauka synthesis. ʻO nā substrate kristal hoʻokahi semi-insulating kiʻekiʻe semi-insulating silicon carbide ka mea hoʻohiki maikaʻi loa no nā mea uila koʻikoʻi o ka pūʻali koa. No ka ulu ʻana i nā substrate aniani semi-insulating kiʻekiʻe me ka resistivity kiʻekiʻe a me nā waiwai uila maikaʻi loa, pono e mālama ʻia ka ʻike o ka nitrogen haumia nui i loko o ka substrate ma kahi haʻahaʻa. Pono nā substrate kristal hoʻokahi e hoʻokele i ka ʻike nitrogen e hoʻomalu ʻia ma kahi ʻano kiʻekiʻe.
2 ʻenehana mana kī no ka hoʻohui ʻana i ka pauka
Ma muli o ka hoʻohana like ʻole ʻana o nā substrates silicon carbide, ʻokoʻa nā kaʻina hana synthesis no nā pauka ulu. No ka N-type conductive single crystal growth powders, pono ka maemae o ka haumia kiʻekiʻe a me ka pae hoʻokahi; ʻoiai no nā pauka ulu kristal semi-insulating, koi ʻia ka mana ikaika o ka ʻike nitrogen.
2.1 Ka hoomalu ana i ka nui o ka pauda
2.1.1 Hoʻohuihui wela
Ke mālama nei i nā kūlana kaʻina hana ʻē aʻe ʻaʻole i hoʻololi ʻia, ua hoʻohālikelike ʻia nā pauka SiC i hana ʻia ma nā mahana synthesis o 1900 ℃, 2000 ℃, 2100 ℃, a me 2200 ℃ ua hoʻohālikelike ʻia a nānā ʻia. E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka Figure 1, hiki ke ʻike ʻia he 250 ~ 600 μm ka nui ma 1900 ℃, a piʻi ka nui o ka nui i 600 ~ 850 μm ma 2000 ℃, a hoʻololi nui ka nui o ka nui. Ke hoʻomau nei ka piʻi ʻana o ka mahana i 2100 ℃, ʻo ka nui o ka nui o ka pauka SiC he 850 ~ 2360 μm, a ʻoi aku ka maʻalahi o ka hoʻonui. Paʻa ka nui o ka SiC ma 2200 ℃ ma kahi o 2360 μm. ʻO ka piʻi ʻana o ka mahana synthesis mai 1900 ℃ he hopena maikaʻi i ka nui o ka ʻāpana SiC. Ke hoʻomau nei ka piʻi ʻana o ka mahana synthesis mai 2100 ℃, ʻaʻole loli hou ka nui o ka ʻāpana. No laila, ke hoʻonohonoho ʻia ka mahana synthesis i 2100 ℃, hiki ke hoʻohui ʻia ka nui o ka ʻāpana nui ma kahi haʻahaʻa haʻahaʻa.
2.1.2 Ka manawa hana
ʻAʻole hoʻololi ʻia nā kūlana kaʻina hana ʻē aʻe, a ua hoʻonohonoho ʻia ka manawa synthesis i 4 mau hola, 8 mau hola, a me 12 mau hola. Hōʻike ʻia ka hōʻike hōʻike ʻana o ka pauka SiC i ka Figure 2. Ua ʻike ʻia he hopena koʻikoʻi ka manawa synthesis i ka nui o ka nui o ka SiC. I ka manawa o ka synthesis he 4 h, ua mahele nui ʻia ka nui o ka ʻāpana ma 200 μm; i ka manawa o ka synthesis he 8 h, pi'i nui ka nui o ka synthetic particle, i puunaue nui ia ma kahi o 1 000 μm; ke hoʻomau nei ka hoʻonui ʻana o ka manawa synthesis, piʻi hou ka nui o ka ʻāpana, hoʻohele nui ʻia ma kahi o 2 000 μm.
2.1.3 Ka hopena o ka nui o nā mea maka
E like me ka hoʻomaikaʻi ʻana o ke kaulahao mea hana silika hale, hoʻomaikaʻi hou ʻia ka maʻemaʻe o nā mea silika. I kēia manawa, hoʻokaʻawale nui ʻia nā mea silika i hoʻohana ʻia i ka synthesis i loko o ka silikon granular a me ka silika pauka, e like me ka hōʻike ʻana ma ke Kiʻi 3.
Ua hoʻohana ʻia nā mea ʻokoʻa ʻokoʻa no ka hana ʻana i nā hoʻokolohua synthesis silicon carbide. Hōʻike ʻia ka hoʻohālikelike ʻana o nā huahana synthetic ma ke Kiʻi 4. Hōʻike ka ʻikepili i ka wā e hoʻohana ai i ka poloka silicon raw material, aia ka nui o nā mea Si i loko o ka huahana. Ma hope o ka ʻoki ʻia ʻana o ka poloka silika no ka lua o ka manawa, ua hoʻemi nui ʻia ka mea Si i loko o ka huahana synthetic, akā mau nō. ʻO ka hope, hoʻohana ʻia ka pauka silika no ka synthesis, a aia wale ʻo SiC i ka huahana. ʻO kēia no ka mea i loko o ke kaʻina hana, pono e hana mua ka silicon granular nui, a hoʻohui ʻia ka silicon carbide ma ka ʻili, ka mea e pale ai i ka pauka Si kūloko mai ka hui hou ʻana me ka pauka C. No laila, inā hoʻohana ʻia ka silikoni poloka ma ke ʻano he mea maka, pono ia e ʻoki ʻia a laila e hoʻokau ʻia i ke kaʻina hana synthesis lua e loaʻa ai ka pauka carbide silicon no ka ulu ʻana o ke aniani.
2.2 Ka hoomalu ana i ke ano o ka pauda
2.2.1 Ka hopena o ka mahana synthesis
Ke mālama nei i nā kūlana kaʻina hana ʻē aʻe ʻaʻole i hoʻololi ʻia, ʻo ka mahana synthesis he 1500 ℃, 1700 ℃, 1900 ℃, a me 2100 ℃, a ua hoʻohālikelike 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 ka waihoʻoluʻu o α-SiC. Ma ka nānā ʻana i ke kala a me ka morphology o ka pauka synthesized, hiki ke hoʻoholo i ka huahana synthesized ʻo β-SiC ma nā mahana o 1500 ℃ a me 1700 ℃. Ma ka 1900 ℃, lilo ke kala i māmā, a puka mai nā ʻāpana hexagonal, e hōʻike ana ma hope o ka piʻi ʻana o ka mahana i 1900 ℃, hiki mai kahi hoʻololi ʻana, a ua hoʻololi ʻia kekahi hapa o ka β-SiC i α-SiC; ke piʻi mau ka mahana a hiki i 2100 ℃, ʻike ʻia ua ʻike ʻia nā ʻāpana synthesized, a ua hoʻololi maoli ʻia ka α-SiC.
2.2.2 Ka hopena o ka manawa synthesis
ʻAʻole hoʻololi ʻia nā kūlana kaʻina hana ʻē aʻe, a ua hoʻonohonoho ʻia ka manawa synthesis i 4h, 8h, a me 12h. Hoʻohālikelike ʻia ka pauka SiC i hana ʻia e ka diffractometer (XRD). Hōʻike ʻia nā hopena ma ke Kiʻi 6. ʻO ka manawa synthesis kekahi mana i ka huahana synthesized e SiC pauka. I ka manawa o ka synthesis he 4 h a me 8 h, ʻo ka huahana synthetic ka nui o 6H-SiC; i ka 12 h ka manawa synthesis, ʻike ʻia ka 15R-SiC i ka huahana.
2.2.3 Ka hopena o ka lākiō mea maka
ʻAʻole hoʻololi ʻia nā kaʻina hana ʻē aʻe, ʻike ʻia ka nui o nā mea silicon-carbon, a ʻo nā ratios he 1.00, 1.05, 1.10 a me 1.15 no nā hoʻokolohua synthesis. Hōʻike ʻia nā hopena ma ke Kiʻi 7.
Mai ka XRD spectrum, hiki ke ʻike ʻia inā ʻoi aku ka nui o ka lakio silicon-carbon ma mua o 1.05, ʻike ʻia ka nui o Si i loko o ka huahana, a i ka emi ʻana o ka ratio silicon-carbon ma mua o 1.05, ʻike ʻia ka oi C. Ke 1.05 ka lakio kalapona-kelepona, e hoopau loa ia ke kalapona manuahi i loko o ka huahana synthetic, a aole ikeia ke kalapona manuahi. No laila, he 1.05 ka nui o ka lakio o ka lākiō silicon-carbon e hana ai i ka SiC maʻemaʻe kiʻekiʻe.
2.3 Ka hoʻomalu ʻana i ka haʻahaʻa o ka nitrogen i loko o ka pauka
2.3.1 ʻO nā mea maka synthetic
ʻO nā mea maka i hoʻohana ʻia i loko o kēia hoʻokolohua ʻo ia ka pauka kalapona maʻemaʻe kiʻekiʻe a me ka pauka silika maʻemaʻe kiʻekiʻe me ke anawaena waena o 20 μm. Ma muli o ko lākou liʻiliʻi liʻiliʻi a me ka nui kikoʻī kikoʻī kikoʻī, maʻalahi lākou e komo i ka N2 i ka lewa. Ke synthesizing ka pauda, e lawe ʻia i loko o ke ʻano aniani o ka pauka. No ka ulu ʻana o nā ʻano kristal N, ʻo ka doping ʻole o ka N2 i loko o ka pauka e alakaʻi i ke kūpaʻa like ʻole o ka aniani a me nā loli i ke ʻano aniani. He haʻahaʻa loa ka maʻiʻo nitrogen o ka pauka synthesized ma hope o ka hoʻokomo ʻia ʻana o ka hydrogen. ʻO kēia ke kumu o ka liʻiliʻi o ka nui o nā molekala hydrogen. Ke hoʻopili ʻia ka N2 i loko o ka pauka kalapona a me ka pauka silika e wela a hoʻoheheʻe ʻia mai ka ʻili, hoʻoheheʻe ʻia ʻo H2 i loko o ke āpau ma waena o nā pauka me kona leo liʻiliʻi, e hoʻololi ana i ke kūlana o N2, a pakele ʻo N2 mai ka crucible i ka wā o ke kaʻina hana. ka hoʻokō ʻana i ka manaʻo o ka wehe ʻana i ka maʻiʻo nitrogen.
2.3.2 Kaʻina hana Synthesis
I ka wā o ka synthesis o ka pauka silicon carbide, no ka mea ua like ka radius o nā ʻātoma kalapona a me nā ʻātoma nitrogen, e hoʻololi ka nitrogen i nā hakahaka kalapona i loko o ka carbide silicon, a laila e hoʻonui ai i ka ʻike nitrogen. Hoʻohana kēia kaʻina hana hoʻokolohua i ke ʻano o ka hoʻokomo ʻana i ka H2, a hoʻopili ʻo H2 me nā mea kalapona a me nā mea silikoni i loko o ka synthesis crucible e hana i nā kinoea C2H2, C2H, a me SiH. Hoʻonui ka ʻike kalapona ma o ka hoʻoili ʻana i ke kinoea, a laila e hōʻemi ana i nā hakahaka kalapona. Hoʻokō ʻia ke kumu o ka wehe ʻana i ka nitrogen.
2.3.3 Kaʻina hana hoʻomalu maʻiʻo nitrogen
Hiki ke hoʻohana ʻia nā crucibles graphite me ka porosity nui e like me nā kumu C hou e hoʻomoʻa i ka mahu Si i loko o nā ʻāpana kinoea, hoʻemi i ka Si i nā ʻāpana kinoea, a pēlā e hoʻonui ai i ka C/Si. I ka manawa like, hiki i ka graphite crucibles ke hana pū me ka lewa Si e hoʻohua i ka Si2C, SiC2 a me SiC, ka mea like me ka lewa Si e lawe mai ana i ke kumu C mai ka graphite crucible i ka lewa ulu, e hoʻonui ana i ka ratio C, a me ka hoʻonui ʻana i ka ratio kalapona-silikona. . No laila, hiki ke hoʻonui ʻia ka lākiō kalapona-silikona ma ka hoʻohana ʻana i nā crucibles graphite me ka porosity nui, e hōʻemi ana i nā hakahaka kalapona, a hoʻokō i ke kumu o ka wehe ʻana i ka nitrogen.
3 Ka nānā ʻana a me ka hoʻolālā ʻana i ka hana hoʻoheheʻe ʻana i ka pauka kristal hoʻokahi
3.1 Ke kumu a me ka hoʻolālā ʻana o ke kaʻina hana synthesis
Ma o ka haʻawina holoʻokoʻa i ʻōlelo ʻia ma luna e pili ana i ka hoʻomalu ʻana i ka nui o ka ʻāpana, ke ʻano aniani a me ka maʻiʻo nitrogen o ka synthesis pauka, ua manaʻo ʻia kahi kaʻina hana synthesis. Koho ʻia ka pauka C maʻemaʻe kiʻekiʻe a me ka pauka Si, a hui pū ʻia lākou a hoʻouka ʻia i loko o kahi pahu graphite e like me ka ratio silicon-carbon o 1.05. Ua māhele ʻia nā ʻanuʻu kaʻina hana i ʻehā mau ʻanuʻu:
1) Haʻahaʻa-mahana denitrification kaʻina hana, vacuuming i 5 × 10-4 Pa, a laila hoʻokomo i ka hydrogen, e hana ana i ke keʻena kaomi e pili ana i 80 kPa, mālama no 15 min, a hana hou i ʻehā manawa. Hiki i kēia kaʻina hana ke wehe i nā mea nitrogen ma ka ʻili o ka pauka kalapona a me ka pauka silika.
2) Ke kaʻina hana denitrification kiʻekiʻe, hoʻomaʻamaʻa i ka 5 × 10-4 Pa, a laila hoʻomehana i 950 ℃, a laila hoʻokomo i ka hydrogen, e hana ana i ke kaomi o ke keʻena e pili ana i 80 kPa, mālama ʻia no 15 min, a hana hou i ʻehā mau manawa. Hiki i kēia kaʻina hana ke hoʻoneʻe i nā mea nitrogen ma ka ʻili o ka pauka kalapona a me ka pauka silika, a hoʻokuʻu i ka naikokene i ke kahua wela.
3) Synthesis o ke kaʻina hana haʻahaʻa haʻahaʻa, hoʻokuʻu i 5 × 10-4 Pa, a laila wela i 1350 ℃, mālama no 12 mau hola, a laila hoʻokomo i ka hydrogen e hana i ke kaomi keʻena ma kahi o 80 kPa, mālama no 1 hola. Hiki i kēia kaʻina hana ke wehe i ka nitrogen volatilized i ka wā o ke kaʻina hana synthesis.
4) Synthesis o ke kaʻina hana wela kiʻekiʻe, e hoʻopiha me kahi ʻano kahe kahe o ke kinoea o ka hydrogen maʻemaʻe kiʻekiʻe a me ke kinoea hui argon, e hana i ke kaomi keʻena e pili ana i 80 kPa, e hoʻokiʻekiʻe i ka mahana i 2100 ℃, mālama no 10 mau hola. Hoʻopau kēia hana i ka hoʻololi ʻana o ka pauka silicon carbide mai β-SiC i α-SiC a hoʻopau i ka ulu ʻana o nā ʻāpana aniani.
ʻO ka hope, e kali i ka mahana o ke keʻena e maʻalili i ka lumi wela, e hoʻopiha i ke kaomi lewa, a lawe i waho i ka pauda.
3.2 Kaʻina hana pauda ma hope
Ma hope o ka hoʻohui ʻia ʻana o ka pauka e ke kaʻina hana i luna, pono e hoʻopau ʻia e wehe i ke kalapona manuahi, silika a me nā mea metala ʻē aʻe a pale i ka nui o ka ʻāpana. ʻO ka mea mua, hoʻokomo ʻia ka pauka synthesized i loko o ka wili pōpō no ka ʻoki ʻana, a hoʻokomo ʻia ka pauka silicon carbide i loko o ka umu muffle a hoʻomehana ʻia i 450 ° C e ka oxygen. ʻO ke kalapona manuahi i loko o ka pauka e hoʻoheheʻe ʻia e ka wela e hoʻohua i ke kinoea carbon dioxide e pakele ai mai ke keʻena aku, no laila e loaʻa ai ka wehe ʻana o ke kalapona manuahi. A laila, hoʻomākaukau ʻia kahi wai hoʻomaʻemaʻe acidic a waiho ʻia i loko o kahi mīkini hoʻomaʻemaʻe silicon carbide no ka hoʻomaʻemaʻe ʻana e wehe i ke kalapona, silika a me nā koena metala i hana ʻia i ka wā o ka synthesis. Ma hope o kēlā, holoi ʻia ke koena wai i ka wai maʻemaʻe a maloʻo. Hoʻopili ʻia ka pauda maloʻo i loko o kahi pale vibrating no ke koho ʻana i ka nui o nā ʻāpana no ka ulu aniani.
Ka manawa hoʻouna: ʻAukake-08-2024