發(fā)布時(shí)間：2017-12-02 22:16

  本文關(guān)鍵詞：微波合成SiC晶體的工藝研究

  更多相關(guān)文章： 微波加熱 煤炭 碳化硅晶體 耦合熱效應(yīng) 等離子體熱效應(yīng) 晶體生長(zhǎng)動(dòng)力

【摘要】：微波作為一種新型和環(huán)境友好型的加熱方式,其節(jié)能高效、清潔環(huán)保的加熱特點(diǎn)備受?chē)?guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。微波加熱技術(shù)制備SiC晶體已成為研究熱點(diǎn)之一,但目前的研究仍然停留在實(shí)驗(yàn)條件的不同,對(duì)微波加熱機(jī)理、SiC晶體生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)缺乏相關(guān)研究。本課題以SiO2為硅源,分別采用煤炭和水熱碳球?yàn)樘荚?研究了微波加熱工藝對(duì)SiC晶體形成的影響規(guī)律;結(jié)合不同煤炭顆粒尺寸分布,研究了微波加熱過(guò)程中的熱效應(yīng)變化機(jī)理,揭示SiC晶體的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程。研究結(jié)果表明:以天然煤炭和水熱碳球?yàn)樘荚?在微波加熱溫度分別為1100℃、1200℃、1300℃和1400℃、保溫10min,獲得SiC晶體。以天然煤炭(尺寸200μm)為碳源,在不同溫度下均制備出SiC晶須,當(dāng)加熱溫度為1200℃,獲得的SiC晶須數(shù)量最多;而以水熱碳球(1~1.5μm)為碳源,僅在1100℃獲得較多的SiC晶須。不同尺寸煤炭顆粒同樣影響Si C的晶體形貌:以大顆粒煤炭為碳源,SiC的放射性空間生長(zhǎng)晶體被獲得,其生長(zhǎng)動(dòng)力為煤炭的本征耦合熱效應(yīng)。以中顆粒煤炭為碳源,加熱溫度為1100℃,保溫時(shí)間為10min,獲得的Si C晶體形貌以晶須為主,晶須生長(zhǎng)沿111晶向,符合V-S生長(zhǎng)機(jī)理;以小顆粒煤炭為碳源,加熱溫度1100℃~1500℃,僅僅獲得Si C顆粒,當(dāng)加熱溫度為1700℃,產(chǎn)生等離子體,顆粒尺寸細(xì)化。結(jié)合輸入功率、反射功率和溫度的變化關(guān)系,研究發(fā)現(xiàn):微波加熱前期,煤炭顆粒的本征耦合熱效應(yīng)提供熱量,溫度升高;隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng),煤炭的本征耦合熱效應(yīng)強(qiáng)度逐漸減弱,SiC晶體的二次耦合熱效應(yīng)強(qiáng)度逐漸升高;不同尺寸的煤炭顆粒耦合熱效應(yīng)不同,耦合熱效應(yīng)最佳的煤炭顆粒尺寸為125~200μm。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ127.2

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 徐立紅,董允,張洪波,賈艷琴;SiC粒徑對(duì)PTFE/SiCp復(fù)合材料耐磨性能的影響[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2003年01期

2 權(quán)高峰;SiC 顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);1997年06期

3 柴劍玲;SiC表面形成的氧化膜的熱穩(wěn)定性[J];耐火材料;2003年01期

4 魏勤,張迎元,尤建飛;碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的SiC體積比測(cè)定[J];兵器材料科學(xué)與工程;2004年06期

5 費(fèi)逸偉,于賢福,唐衛(wèi)紅,朱煥勤,趙紀(jì)平;SiC精細(xì)陶瓷抗激光加固材料的研究[J];兵器材料科學(xué)與工程;2001年01期

6 王玉霞,何海平,湯洪高;寬帶隙半導(dǎo)體材料SiC研究進(jìn)展及其應(yīng)用[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2002年03期

7 郝旭升;世界SiC產(chǎn)量分布[J];耐火材料;1999年06期

8 張宏遠(yuǎn);;陶瓷(SiC)模具在拉拔加工中的應(yīng)用[J];湖南冶金;1988年01期

9 ;高壓鑄造法生產(chǎn)SiC晶須增強(qiáng)的鋁合金基復(fù)合材料[J];金屬功能材料;1996年05期

10 隋賢棟,羅承萍,駱灼旋,歐陽(yáng)柳章;SiC顆粒增強(qiáng)Al-Si復(fù)合材料中的SiC及其界面[J];電子顯微學(xué)報(bào);2000年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 湯洪高;;寬帶隙半導(dǎo)體材料SiC研究進(jìn)展及其應(yīng)用[A];中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2003年

2 潘宏菽;楊霏;霍玉柱;商慶杰;李亞麗;周瑞;;Si與SiC微波功率器件的比較[A];2010’全國(guó)半導(dǎo)體器件技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

3 吳東棣;王正東;R．克勞斯;莊子哲;;Si／SiC先進(jìn)陶瓷材料缺口蠕變損傷的試驗(yàn)研究[A];第四屆全國(guó)壓力容器學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1997年

4 鮑慧強(qiáng);彭同華;劉春俊;王波;李龍遠(yuǎn);張賀;張瑋;王錫銘;陳小龍;;天科合達(dá)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量SiC晶體的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)[A];第15屆全國(guó)晶體生長(zhǎng)與材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

5 楊曉云;吳玉琨;葉恒強(qiáng);;球磨Si_(50)C_(50)混合粉末合成SiC的高分辨電鏡觀察[A];第十一次全國(guó)電子顯微學(xué)會(huì)議論文集[C];2000年

6 李冬云;楊輝;喬冠軍;金志浩;;紙制備SiC／Si層狀陶瓷復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)和性能[A];中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)陶瓷分會(huì)2005學(xué)術(shù)年會(huì)論文專(zhuān)輯[C];2005年

7 楊林;劉兵;邵友林;梁彤祥;唐春和;;凸臺(tái)形包覆燃料顆粒SiC層破損率的理論計(jì)算及分析[A];中國(guó)核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報(bào)告——中國(guó)核學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第一卷·第4冊(cè)）[C];2009年

8 吳清仁;吳建青;文壁璇;;等靜壓SiC換熱器管材的熱物理分析[A];94'全國(guó)結(jié)構(gòu)陶瓷、功能陶瓷、金屬/陶瓷封接學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1994年

9 伍翠蘭;廖小舟;陳江華;;具有Y型連接對(duì)稱SiC雙納米線的形成機(jī)理[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第7分冊(cè)）[C];2010年

10 朱麗娜;楊慧;彭同華;倪代秦;胡伯清;陳小龍;;SiC晶體多型界面處的微結(jié)構(gòu)分析[A];第14屆全國(guó)晶體生長(zhǎng)與材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 萬(wàn)林;加快我國(guó)SiC功率器件研發(fā)與商用步伐[N];中國(guó)電子報(bào);2012年

2 吳宏鵬;逆反應(yīng)燒結(jié)工藝制備Si_(3)N_(4)-SiC復(fù)合耐火材料[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2007年

3 記者 趙秋麗邋特約記者 李志臣 通訊員 欒維東;山東大學(xué)大直徑SiC單晶研究獲突破[N];光明日?qǐng)?bào);2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 齊曉霞;SiC納米陣列和異質(zhì)結(jié)構(gòu)的調(diào)控生長(zhǎng)、形成機(jī)理及性能研究[D];太原理工大學(xué);2016年

2 王靜;3C-SiC、Si量子點(diǎn)和硅基全色可調(diào)諧的固體薄膜[D];南京大學(xué);2012年

3 牛宗偉;納米羥基磷灰石/SiC晶須復(fù)合生物陶瓷材料及其加工[D];山東大學(xué);2005年

4 李云;3C-SiC（111）和6H-SiC（0001）表面再構(gòu)的原子結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)的理論研究[D];復(fù)旦大學(xué);2006年

5 張洋;超聲波作用下SiC與Zn-Al連接界面行為及焊縫強(qiáng)化機(jī)理[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張峰浩;AlCuFe準(zhǔn)晶的制備及其與SiC分別增強(qiáng)ZL101的研究[D];中北大學(xué);2016年

2 翟美欣;SiC納米線初期微觀生長(zhǎng)模式及Ni液滴尺寸對(duì)其影響的理論計(jì)算和模擬研究[D];青島科技大學(xué);2016年

3 解亞軍;微波合成SiC晶體的工藝研究[D];鄭州大學(xué);2016年

4 易熠;具有正負(fù)雙向工作電流SiC二極管熱阻測(cè)試儀開(kāi)發(fā)與研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2016年

5 張克基;3C-SiC壓阻式壓力傳感器研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

6 王浩洋;分離回收硅切割廢漿料中的Si和SiC[D];大連理工大學(xué);2012年

7 盛百城;第一性原理方法研究空位缺陷Si與SiC的結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電性[D];北京化工大學(xué);2011年

8 趙淑貞;SiC單晶的表面清洗和化學(xué)蝕刻研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

9 王利庭;激光作用下SiC晶須生長(zhǎng)條件的研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

10 張波;重力環(huán)境中Zr基合金與SiC及W之間的潤(rùn)濕性和界面反應(yīng)[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：1246461