在許多新的SiC合成方法中,微波加熱合成方法由于其獨特的優(yōu)點而最有可能實現(xiàn)穩(wěn)定的加熱和大規(guī)模生產(chǎn),然而,有關(guān)理論系統(tǒng)性還不夠,技術(shù)穩(wěn)定性不強,急需深入的系統(tǒng)研究。發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)的合成方法中利用晶種誘導(dǎo)可合成SiC晶體,可使冶煉溫度下降,純度有所提高,總合成時間減短,國際上還沒有見到微波加晶種誘導(dǎo)合成SiC的方法,在這樣的背景下,本課題選擇0.6μ@的α-SiC作晶種,0.15mm煤炭和正硅酸乙酯分別作為碳源和硅源,先探究了無晶種的微波加熱過程中的一系列效應(yīng)機理和適宜的微波加熱工藝,然后探究了晶種誘導(dǎo)SiC的合成工藝、晶種誘導(dǎo)效應(yīng)及SiC晶體生長模式。晶種誘導(dǎo)微波合成SiC有望成為新方法,進一步完善微波加熱過程中的理論體系研究。首先,研究無晶種合成SiC的過程中,在～600℃、～900℃、～1100℃～～1100℃保溫10min下均合成SiC,而加熱至1100℃保溫1Omin保證了 SiC形核和長大具有充分的溫度和反應(yīng)時間,可合成完美SiC晶體。根據(jù)不同物理和化學(xué)變化,分為四個連續(xù)的加熱階段即熱積累階段,熱失控,復(fù)雜反應(yīng)和晶粒生長。其次,加入～0.6μm的α-SiC晶種,在不同混料方式下通過... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２微波波譜圖??Ｆｉｕｒｅ?１．２?Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏｗａｖｅ??

??３００ＭＨｚ？３００ＧＨｚ，微波波譜如圖１．２所示［６６］。當(dāng)前在工業(yè)領(lǐng)域中９１５ＭＨｚ和??２４５０ＭＨｚ是被廣泛使用的微波頻段。??微波加熱機制是物體通過其介質(zhì)損耗與微波進行阻抗匹配，通過功率分配??將微波能量轉(zhuǎn)換為熱能量，實現(xiàn)體積性加熱方式。在加熱過程中，能吸收微波??的物體與微波可以發(fā)生耦合作用，出現(xiàn)耦合熱效應(yīng)［６７］，同時，物體內(nèi)可能含有??殘余氣體，可被激發(fā)為等離子體，出現(xiàn)微波等離子體熱效應(yīng)％］。其中，顆粒表??面可被等離子體凈化（去除表面的雜質(zhì)）或被局部活化（擴散能下降，激發(fā)擴??散），進行擴散反應(yīng)后顆粒容易連結(jié)在一起，能夠加快晶體長大｜６９］；此外，微??波高頻電磁場可以促進物質(zhì)沿界面擴散流動，加速化學(xué)反應(yīng)，使晶�？焖偕L。??以上過程涉及十分復(fù)雜的微波加熱效應(yīng)

?Ｊｒ??＾?Ｏｕｔｐｕｔ?ｍｉｃｒｏｗａｖｅ??圖１．３物質(zhì)與微波的相互作用圖（ａ：透過；ｂ：吸收；ｃ：反射）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｍａｔｅｒｉａｌ?ａｎｄ?ｍｉｃｒｏｗａｖｅ??１．３．２微波加熱特性??傳統(tǒng)加熱方式一般是通過熱輻射、熱傳導(dǎo)或熱對流對材料進行加熱，存在??著升溫速率較慢，材料內(nèi)部的溫度場不均勻，消耗能量大，加熱時間較長等缺??點。不同的是，微波是憑借材料自身的介電損耗吸收微波來產(chǎn)生能量，將電磁??波轉(zhuǎn)變成熱能，使材料進行體積性加熱，具體特性如下１７１］：??（１）

【參考文獻】：
期刊論文
[1]微波燒結(jié)制備碳化硅晶須的影響因素[J]. 郝斌,劉劍,劉進強,王福.  材料熱處理學(xué)報. 2013(08)
[2]微波加熱焦碳與石英砂合成SiC粉體[J]. 王福,王強,曹文斌,孫加林.  材料工程. 2009(07)
[3]微波加熱合成SiC納米線的研究[J]. 盧斌,劉吉軒,朱華偉,焦羨賀.  無機材料學(xué)報. 2007(06)
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本文編號：3602138