Tavený kremeň

Pri výrobe Si a FeSi je hlavným zdrojom Si SiO2 vo forme kremeňa. Reakcie s SiO2 vytvárajú SiO plyn, ktorý ďalej reaguje s SiC na Si. Počas zahrievania sa kremeň transformuje na iné modifikácie SiO2 s cristobalitom ako stabilnou vysokoteplotnou fázou. Transformácia na cristobalit je pomalý proces. Jeho rýchlosť bola skúmaná pre niekoľko priemyselných zdrojov kremeňa a ukázalo sa, že sa značne líši medzi rôznymi typmi kremeňa. Boli tiež študované ďalšie rozdiely v správaní počas zahrievania medzi týmito zdrojmi kremeňa, ako je teplota mäknutia a objemová expanzia. Pomer kremeňa a kristobalitu ovplyvní rýchlosť reakcií zahŕňajúcich SiO2. Diskutuje sa o priemyselných dôsledkoch a iných dôsledkoch pozorovaného rozdielu medzi typmi kremeňa. V súčasnej práci bola vyvinutá nová experimentálna metóda a skúmanie niekoľkých nových kremenných zdrojov potvrdilo skôr pozorované veľké rozdiely medzi rôznymi zdrojmi. Študovala sa opakovateľnosť údajov a skúmal sa vplyv plynnej atmosféry. Výsledky predchádzajúcej práce sú zahrnuté ako základ pre diskusiu.

Tavený kremeň má vynikajúce tepelné a chemické vlastnosti ako materiál téglika na rast jednotlivých kryštálov z taveniny a jeho vysoká čistota a nízka cena ho robia obzvlášť atraktívnym pre rast kryštálov vysokej čistoty. Avšak pri raste určitých typov kryštálov je potrebná vrstva pyrolytického uhlíkového povlaku medzi taveninou a kremenným téglikom. V tomto článku popisujeme spôsob nanášania pyrolytického uhlíkového povlaku vákuovým transportom pár. Ukázalo sa, že tento spôsob je účinný pri vytváraní relatívne rovnomerného povlaku na širokom rozsahu veľkostí a tvarov téglikov. Výsledný pyrolytický uhlíkový povlak je charakterizovaný meraním optického útlmu. V každom procese poťahovania sa ukazuje, že hrúbka poťahu sa približuje ku koncovej hodnote s exponenciálnym koncom, keď sa zvyšuje trvanie pyrolýzy, a priemerná hrúbka sa zvyšuje zhruba lineárne s pomerom objemu dostupných hexánových pár k ploche povrchu pyrolýzy. náter. Kremenné tégliky potiahnuté týmto procesom sa použili na úspešný rast monokryštálov Nal s priemerom 2 cm a zistilo sa, že kvalita povrchu Nal kryštálu sa zlepšuje so zvyšujúcou sa hrúbkou povlaku.