Chwarts ymdoddedig

Mewn cynhyrchiad Si a FeSi, prif ffynhonnell Si yw SiO2, ar ffurf cwarts. Mae adweithiau gyda SiO2 yn cynhyrchu nwy SiO sy'n adweithio ymhellach gyda SiC i Si. Yn ystod gwresogi, bydd cwarts yn trawsnewid i addasiadau SiO2 eraill gyda cristobalite fel y cyfnod tymheredd uchel sefydlog. Mae trawsnewid i cristobalite yn broses araf. Ymchwiliwyd i'w gyfradd ar gyfer nifer o ffynonellau cwarts diwydiannol a dangoswyd ei fod yn amrywio'n sylweddol ymhlith y gwahanol fathau o chwarts. Mae gwahaniaethau eraill mewn ymddygiad yn ystod gwresogi rhwng y ffynonellau cwarts hyn, megis tymheredd meddalu ac ehangu cyfaint, hefyd wedi'u hastudio. Bydd y gymhareb cwarts-cristobalite yn effeithio ar gyfradd adweithiau sy'n cynnwys SiO2. Trafodir canlyniadau diwydiannol a goblygiadau eraill y gwahaniaeth a welwyd rhwng mathau o chwarts. Yn y gwaith presennol, mae dull arbrofol newydd wedi'i ddatblygu, ac mae ymchwiliad i sawl ffynhonnell cwarts newydd wedi cadarnhau'r amrywiad mawr a welwyd yn gynharach rhwng gwahanol ffynonellau. Astudiwyd ailadroddadwyedd y data ac ymchwiliwyd i effaith atmosffer nwy. Mae canlyniadau'r gwaith cynharach wedi'u cynnwys fel sail i'r drafodaeth.

Mae gan chwarts ymdoddedig briodweddau thermol a chemegol rhagorol fel deunydd crucible ar gyfer tyfiant grisial sengl o doddi, ac mae ei burdeb uchel a'i gost isel yn ei gwneud yn arbennig o ddeniadol ar gyfer twf crisialau purdeb uchel. Fodd bynnag, yn nhwf rhai mathau o grisialau, mae angen haen o orchudd carbon pyrolytig rhwng y toddi a'r crucible cwarts. Yn yr erthygl hon, rydym yn disgrifio dull o gymhwyso cotio carbon pyrolytig trwy gludo anwedd gwactod. Dangosir bod y dull yn effeithiol wrth gynhyrchu cotio cymharol unffurf ar ystod eang o feintiau a siapiau croesadwy. Nodweddir y cotio carbon pyrolytig canlyniadol gan fesuriadau gwanhau optegol. Ym mhob proses cotio, dangosir bod trwch y cotio yn agosáu at werth terfynol gyda chynffon esbonyddol wrth i hyd pyrolysis gynyddu, ac mae'r trwch cyfartalog yn cynyddu'n fras yn llinol gyda chymhareb cyfaint yr anwedd hecsan sydd ar gael i arwynebedd wyneb pyrolytig. cotio. Defnyddiwyd crucibles cwarts wedi'u gorchuddio gan y broses hon i dyfu hyd at grisialau sengl 2-mewn-diamedr Nal yn llwyddiannus, a chanfuwyd bod ansawdd wyneb grisial Nal yn gwella wrth i drwch y cotio gynyddu.