W produkcji Si i FeSi głównym źródłem Si jest SiO2 w postaci kwarcu. Reakcje z SiO2 wytwarzają gaz SiO, który następnie reaguje z SiC do Si. Podczas ogrzewania kwarc przekształci się w inne modyfikacje SiO2 z krystobalitem jako stabilną fazą wysokotemperaturową. Przekształcenie w krystobalit jest procesem powolnym. Jego szybkość badano dla kilku przemysłowych źródeł kwarcu i wykazano, że różni się znacznie pomiędzy różnymi typami kwarcu. Zbadano także inne różnice w zachowaniu tych źródeł kwarcu podczas ogrzewania, takie jak temperatura mięknienia i zwiększanie objętości. Stosunek kwarcu do krystobalitu będzie miał wpływ na szybkość reakcji z udziałem SiO2. Omówiono konsekwencje przemysłowe i inne implikacje zaobserwowanej różnicy między typami kwarcu. W bieżących pracach opracowano nową metodę eksperymentalną, a badania kilku nowych źródeł kwarcu potwierdziły zaobserwowane wcześniej duże różnice między różnymi źródłami. Zbadano powtarzalność danych i wpływ atmosfery gazowej. Podstawą dyskusji są wyniki wcześniejszych prac.
Topiony kwarc ma doskonałe właściwości termiczne i chemiczne jako materiał tygla do wzrostu monokryształów ze stopu, a jego wysoka czystość i niski koszt czyni go szczególnie atrakcyjnym do wzrostu kryształów o wysokiej czystości. Jednakże przy wzroście niektórych typów kryształów potrzebna jest warstwa pirolitycznej powłoki węglowej pomiędzy stopionym materiałem a tyglem kwarcowym. W artykule opisano metodę nakładania pirolitycznej powłoki węglowej poprzez próżniowy transport pary. Wykazano, że metoda jest skuteczna w uzyskiwaniu stosunkowo jednolitej powłoki na tyglach o szerokiej gamie rozmiarów i kształtów. Powstałą pirolityczną powłokę węglową charakteryzuje się pomiarami tłumienia optycznego. Wykazano, że w każdym procesie powlekania grubość powłoki zbliża się do wartości końcowej z wykładniczym ogonem w miarę zwiększania się czasu trwania pirolizy, a średnia grubość z grubsza rośnie liniowo wraz ze stosunkiem objętości dostępnych par heksanu do pola powierzchni pirolizy powłoka. Tygle kwarcowe pokryte tym procesem zostały wykorzystane do pomyślnej hodowli monokryształów Nal o średnicy 2 cali i stwierdzono, że jakość powierzchni kryształu Nal poprawia się wraz ze wzrostem grubości powłoki
Czas publikacji: 29 sierpnia 2023 r