ВУЗ:
Составители:
Следует отметить, что реакционное спекание впервые нашло свое
практическое применение именно в производстве нагревателей и изде-
лий из карбида кремния.
Для получения плотной керамики из SiC высокой чистоты исполь-
зуют также метод осаждения из газовой фазы, но из-за технологических
трудностей и невозможности получать изделия толщиной более
нескольких миллиметров он применяется для нанесения защитных по-
крытий. Для этого применяются методы газофазного синтеза SiC из
летучих галогенидов кремния и углеводородов или метод термической
диссоциации газообразных кремнийорганических соединений. Для
восстановления Si из галогенидов необходимо участие в пиролизе газо-
образного водорода. В качестве углеродсодержащих соединений при-
меняют толуол, бензол, гексан, метан и др. Для промышленного по-
лучения карбидокремниевых покрытий более удобен метод термиче-
ской диссоциации метилхлорсиланов, имеющих стехиометрическое
соотношение Si:C=1:1. Пиролиз СН
3
SiСl
3
в водороде приводит к об-
разованию
осадка SiC, формирующего покрытие при температурах
до 1400°С.
Очень важную роль при образовании пиролитического SiC играет
водород. При диссоциации трихлорметилсилана в инертной атмосфере
без участия водорода протекают реакции, приводящие к образованию
кремния и углерода, а не SiC. Поэтому замена инертного газа-носителя
на водород при термическом разложении метилхлорсиланов значитель-
но повышает выход SiC и снижает или полностью прекращает сажеоб-
разование.
Процесс взаимодействия трихлорметилсилана с водородом
протекает в две стадии. На первоначальной стадии процесса устанавли-
вается нестабильное равновесие, при котором в качестве конденсиро-
ванной фазы выступают кремний и углерод, а не карбид кремния. На
второй стадии газообразные хлорсиланы и углеводороды, образовавши-
еся на первой стадии в концентрациях, отвечающих метастабильному
равновесию, реагируют друг с другом с образованием SiC.
Регули-
руя параметры протекания процесса осаждения, можно варьировать
свойствами полученных покрытий. Так, при низких температурах об-
разуются мелкозернистые и метастабильные структуры. С повыше-
нием температуры размер кристаллов растет. При 1400°С и низких
скоростях осаждения образуются монокристаллы и эпитаксиальные
слои SiC. Средний размер кристаллов в слое SiC, осажденном из три-
хлорметилсилана при 1400°С, равен 1мкм, а при 1800°С
–
15мкм.
При 1100
–
1200°С может образовываться неравновесный твердый
раствор со сверхстехиометрическим содержанием атомов углерода, за-
мещающих атомы кремния, что сказывается на уменьшении параметра
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- …
- следующая ›
- последняя »
