Cuarț topit

În producția de Si și FeSi, principala sursă de Si este SiO2, sub formă de cuarț. Reacțiile cu SiO2 generează gaz SiO care reacționează în continuare cu SiC la Si. În timpul încălzirii, cuarțul se va transforma în alte modificări SiO2 cu cristobalit ca fază stabilă la temperatură ridicată. Transformarea în cristobalit este un proces lent. Rata sa a fost investigată pentru mai multe surse industriale de cuarț și s-a demonstrat că variază considerabil între diferitele tipuri de cuarț. Au fost studiate și alte diferențe de comportament în timpul încălzirii între aceste surse de cuarț, cum ar fi temperatura de înmuiere și extinderea volumului. Raportul cuarț-cristobalit va afecta viteza reacțiilor care implică SiO2. Sunt discutate consecințele industriale și alte implicații ale diferenței observate între tipurile de cuarț. În lucrarea curentă, a fost dezvoltată o nouă metodă experimentală, iar o investigație a mai multor surse noi de cuarț a confirmat variația mare observată anterior între diferite surse. A fost studiată repetabilitatea datelor și s-a investigat efectul atmosferei gazoase. Rezultatele lucrărilor anterioare sunt incluse ca bază pentru discuție.

Cuarțul topit are proprietăți termice și chimice excelente ca material de creuzet pentru creșterea unui singur cristal din topitură, iar puritatea sa ridicată și costul scăzut îl fac deosebit de atractiv pentru creșterea cristalelor de înaltă puritate. Cu toate acestea, în creșterea anumitor tipuri de cristale, este necesar un strat de acoperire cu carbon pirolitic între topitură și creuzetul de cuarț. În acest articol, descriem o metodă de aplicare a acoperirii cu carbon pirolitic prin transportul de vapori în vid. Metoda s-a dovedit a fi eficientă în obținerea unei acoperiri relativ uniforme pe o gamă largă de dimensiuni și forme de creuzet. Învelișul de carbon pirolitic rezultat este caracterizat prin măsurători de atenuare optică. În fiecare proces de acoperire, se arată că grosimea acoperirii se apropie de o valoare terminală cu o coadă exponențială pe măsură ce durata pirolizei crește, iar grosimea medie crește aproximativ liniar cu raportul dintre volumul de vapori de hexan disponibil și aria suprafeței pirolitice. acoperire. Crezetele de cuarț acoperite prin acest proces au fost folosite pentru a crește cu succes cristale unice Nal de până la 2 in diametru, iar calitatea suprafeței cristalului Nal s-a îmbunătățit pe măsură ce grosimea acoperirii crește.