Мал. 7.5. Схема плазмового реактора для отримання карбіду кремнію в (С-Н) -нлазме в зоні високочастотного індукційного розряду
Існує кілька способів отримання карбіду кремнію відновленням кремнезему вугіллям з добавкою кухонної солі або карбідом кальцію. дією парів кремнію на вуглець і ін. [c.17]
Як приклад такого процесу можна привести отримання карбіду кремнію з кремнезему і вуглецю [c.291]
Мал. 13. Зміна опору печей для отримання карбіду кремнію протягом кампанії.
Цими витратами визначається корисний, або так званий теоретичний витрата енергії теор- Так, наприклад, при отриманні карбіду кремнію потрібно нагріти вихідні матеріали -кварцевий пісок і кокс -до такої температури. при якій можлива реакція взаємодії окису кремнію з вуглецем. Реакція відновлення кремнію вуглецем з утворенням карбіду кремнію відноситься до числа ендотермічних реакцій. Тому при певній температурі реагують матеріалів вона буде протікати в бажаному напрямку з поглинанням деякої кількості енергії. Зауважимо, що при екзотермічних реакціях в ході реакції відбувається виділення енергії. Дуже часто, крім основної реакції, протікають побічні хімічні реакції (наприклад, по відновленню або зв'язування небажаних домішок, які присутні у вихідних матеріалах) і фізичні процеси (наприклад випаровування, розплавлення і ін.), При яких відбувається поглинання або виділення енергії. [C.30]
Одноокись кремнію SiO також виникає при певних умовах в печі для отримання карбіду кремнію. Вона є проміжним продуктом відновлення кремнезему при нагріванні його з вугіллям, карбідом кремнію або кремнієм. Коли окремі частини сердечника перегріваються, гази, що розвиваються в прилеглих, а тому особливо гарячих зонах шихти, утворюють бульбашки. які прориваються з печі, створюючи мініатюрні смолоскипи. Нерідко стінки крате ів цих факелів складаються з коричневої склоподібної маси. має хімічний склад. відповідає приблизно одноокісі кремнію. Коли ж гази конденсуються в печі або збираються в камерах, спеціально для цього влаштованих і вільних від повітря, одноокись кремнію відкладається у формі м'якого матового коричневого порошку незвичайною дрібноту. [C.173]
Отримання карбіду кремнію в промислових умовах. Самохідна піч складається з платформи, звареної з швелерів, на яких встановлюють каркас з чавунних блоків, що утворюють подину з шамотної цегли. Бічні стінки складаються з чавунних стійок, щитів футерування торцевих стінок, з вугільних блоків. обмазаних графітової пастою. Пакет з електродів висунутий в піч на 100 мм, а зовні до нього кріпляться контактні шини. Пакет електродів спирається на залізобетонний каркас і футерують цеглою. У табл. ХХ-6 приведені деякі показники роботи печей. У табл. ХХ-7 представлений склад шихти для отримання карбіду кремнію. [C.268]
Показники роботи печей для отримання карбіду кремнію зеленого для трьох підприємств [c.269]
Досліди з різними кількостями карбіду кремнію показали, що ця речовина є досить однорідним з точки зору застосування його в якості інертного матеріалу. Паралельні випробування одного і того ж вугілля, проведені в іншій лабораторії. показали хороші збігу при використанні різних проб карбіду кремнію. Можливість промислового отримання карбіду кремнію (карборунд) однорідної зернистої структури і хороші результати. одержувані ири його застосуванні, привели до заміни їм піску в якості стандартного інертного речовини. [C.136]
Отримання карбіду кремнію. Відомо безліч спроб здійснити кількісний синтез карбідів шляхом реакції в плазмі вуглеводнів з дисперсним оксидним сировиною. Більшість з них виявилося невдалими з точки зору кількісного виходу продукту. оскільки реакцію проводили в плазмовому факелі при видаленні від зони розряду, де температура була помітно нижче, ніж в зоні розряду. Справа в тому, що при генеруванні (С-Н) плазма в самій зоні розряду відбуваються осадження вуглецю на стінки розрядної камери, екранування зони розряду від джерела електроживлення і розпад плазми. Однак виконані кілька робіт. в яких використовувалися оригінальні технічні прийоми, що дозволили усунути цей недолік. Одна з них - робота [17], де синтез карбіду кремнію здійснено безпосередньо в зоні високочастотного індукційного розряду. Схема реактора показана на рис. 7.5 (де 1 високочастотний генератор. 4 розподільник вихідних реагентів). [C.335]
Отримання карбіду кремнію [тисячі двісті тридцять один здійснюється в плазмотроне з витрачаються анодом діаметром 9,5 мм. Катод розташовується в одній площині з анодом під кутом 45 °. Як плазмообразующего газу застосовується аргон. Харчування реактора здійснюється від зварювальних генераторів постійного струму з напругою 70 в при силі струму до 350 а. [C.167]
Плавка і рафінування кольорових металів. стали електрокрекінг метану Отримання карбіду кремнію кварцового скла. графіту, сірковуглецю та т. п. [c.106]
Як приклад наведемо процес отримання карбіду кремнію розкладанням в паровій фазі метилтрихлорсилан. В роботі [231] встановлено, що термодинамічно освіту карбіду кремнію ймовірно при температурі вище 700 ° С. Однак експеримент], показують, що навіть при температурі близько 900-1000 ° С реакція розкладання метилтрихлорсилан проходить з незначним виходом карбіду кремнію, що обумовлено її малої швидкістю. Більш того, було далі встановлено [232], що розкладання метилтрихлорсилан протікає одночасно за кількома напрямками з різними швидкостями. що і визначає в кінцевому підсумку швидкість сумарної реакції. [C.146]
Ще в 1852 р Шнабель і в 1859 р Розі згадували про безводних волокнистих формах кремнезему, які виходили при високотемпературних металургійних процесах. М'які шовковисті волокна, що складаються більш ніж на 98% з ПС, "були класифіковані як афанітний (невидимий) кремнезем, відомий також під назвою люссатіт. Приблизно в 1910 р всередині електропечей, що застосовувалися для отримання карбіду кремнію, був виявлений м'який пористий сірий наліт, який отримав назву слоновое вухо. Такий наліт був ідентифікований як аморфний мікроволокнистий кремнезем [67]. Можливо, що всі зазначені вище волокнисті форми представляли собою кремнезем [c.31]
Взаємодія кремнію з вуглецем в умовах отримання карбіду кремнію детально вивчено Н. Е. Філоненко та ін. [5]. При 2073-2873 До кремній і вуглець взаємодіють з утворенням P-Si в місцях контакту кремнію і вуглецю утворюється Si koba перешкоджає подальшому розвитку процесу. Освіта Si починається вже тоді, коли кремній знаходиться в твердому стані. Карбідна фаза утворює оболонку навколо кремнію. Порушення контактів кремнію з вуглецем вже не призводить до утворення Si. так як при виключенні контакту між кремнієм і вуглецем кремній взаємодіє з окисом вуглецю з поступовим зниженням дози. Очевидно, при високих температурах освіту Si забезпечується реакцією між парою кремнію і вуглецем, хоча зразки Si зберігають форму вихідних зерен кремнію. Остання обставина свідчить про більш ймовірне утворення Si як псевдоморфози по кремнію в результаті його взаємодії з окисом вуглецю, т. Е. Шляхом вторинного карбідоутворення [12]. [C.267]
Для отримання карбіду кремнію напівпровідникової якості необхідна висока чистота синтезованого матеріалу і виготовлення його у вигляді монокристалів. Методи вирощування з розплавів в даному випадку не застосовуються (Si інтенсивно переганяється до досягнення точки плавлення при гa 2500 ° С), тому можливі методи вирощування з парової фази і з розчинів. Було показано, що кристали Si можна вирощувати з його розчинів в хромі, нікелі та інших металах. Однак при цьому кристали невідтворені за властивостями і геометрії. Основним методом отримання монокристалів Si яв- [c.447]
Термодинамічний розрахунок цієї реакції показує, що отримання карбіду кремнію може мати місце тільки при температурах, що перевищують 700 ° С. Проте освіту Si при температурі 1000 ° С настільки незначний, що процес проводиться при 1600-1700 ° С. Процес здійснюють в герметичному кварцовому реакторі, усередині якого розташовується графітова пластинка, що нагрівається струмом до потрібної температури. У реактор подаються пари HaSi b, використовуючи в якості газу-носія чистий водень молекули HsSi la диссоциируют на нагрітої поверхносгі, яка покривається шаром дрібних кристалів -Si. Колір отриманих кристалів змінюється в залежності від температури підкладки. так як при цьому змінюється співвідношення компонентів. що виділяються на підкладці. При температурі близько 1700 ° С виходять янтарножелтого кристали -Si. перекристалізація яких при температурах 2400-2600 ° С дозволяє отримувати кристали a-Si. [C.448]
Вирощування монокристалів з речовини деякого певного вихідного складу в незамкненою системі. знаходиться майже цілком в зоні постійної температури. Контейнерні схеми вирощування кристалів. Дуже поширені контейнерні схеми вирощування монокристалів сполук змінного складу (рис. VI.50, ред). Кристал 81С і т. П. Зростає всередині камери, стінки якої складаються з речовини монокристалла. В камеру поміщається монокристалічна запал або вона сама утворюється нри повільному переміщенні парів і кілька менш нагрітих точок. При цьому різниця температур зони випаровування і зони росту може становити всього кілька градусів. Освіта холодних точок в таких випадках визначається розташуванням екранів, конструкцією нагрівачів і т. П. Впуску (припустимо, при вирощуванні карбіду кремнію) газів (наприклад, азоту) або парів (наприклад, бору) можна здійснювати легування монокристалів одночасно з їх зростанням. У радянських роботах з отримання карбіду кремнію цим шляхом, напри-лгер в [87], [88], [89], були отримані цікаві результати завдяки ретельному встановлення точного апаратурного режиму і створення надійного обладнання. яке, як видно з рис. VI.50, видання, досить складно докладний опис див. В оригінальних роботах. [C.454]
Температура зразків вимірювалася мікропірометром. При цьому вводилася поправка на поглинання випромінювання стінкою реактора. Для вакуумирования реактора і наповнення його досліджуваної газовою сумішшю використовувався вакуумний блок. що складається з форвакуумного і дифузійного насосів. вимірювальної системи. гребінки з різними газами. В якості вихідного речовини для отримання карбіду кремнію застосовувався метилтрихлорсилан, який зберігався в кюветі, з'єднаної з вакуумною системою. Перед досвідом метилтрихлорсилан заморожувався рідким азотом і неконденсірующаяся залишок скачувати. Водень, який використовується в експериментах, очищався пропусканням через паладієвий натекатель. [C.28]