1200℃Mo-Si-C三元系组元化学势稳定性相图

收集并计算了Mo Si C三元系在 12 0 0℃下各组元化合物的热力学数据。利用Mo Si C三元系在该温度下的平衡相图以及收集计算的热力学数据 ,计算了该三元系中各组元的化学势 ,并作出了相应的化学势稳定性相图。讨论了热力学、物质平衡和动力学原则在固态置换反应原位合成复合材料中的应用。对于MoSi2 SiC复合材料的原位合成 ,可以确定反应起始物为Mo2 C和Si。利用Mo Si C三元系 12 0 0℃下的平衡相图和组元化学势稳定性相图分析了固态置换反应原位合成MoSi2 SiC复合材料可能的反应路径。     

SiC/MoSi_2复合材料的原位反应热压烧结工艺

从热力学角度研究了Mo-Si-C三元系中所有二元化合物化合反应的吉布斯自由能随温度变化的规律,探索了SiC/MoSi_2复合材料原位反应热压烧结的最佳工艺参数.结果表明,利用Mo、Si、C混合粉末原位反应合成SiC/MoSi_2复合材料在热力学上是完全可行的,反应烧结温度低于1728 K(1455 ℃)是为抑制Mo_2C形成,保证SiC生成的热力学条件.采用原位反应热压烧结工艺能够制备具有优异显微组织的SiC/MoSi_2复合材料.     

氮气催化燃烧合成纳米碳化硅粉体

以硅粉和炭黑为原料,在N2气氛中通过燃烧合成制备出纳米SiC粉体。利用XRD、SEM等手段研究了N2压力、球料比、研磨时间等因素对燃烧合成反应的影响。结果表明,球料比和研磨时间对物料的反应程度影响显著。在球料比≥12.5∶1、球磨时间≥4 h的条件下,原料粉体可实现完全燃烧,生成产物主要为β-SiC,平均颗粒尺寸小于100 nm。在实验基础上,结合热力学分析,研究指出SiC是在N2催化作用下通过Si-C燃烧合成得到的,反应历程为:Si粉首先与N2反应生成Si3N4,同时放出大量的热,随着反应温度的升高,先生成的Si3N4发生分解,释放出的游离Si与C反应生成SiC。     

单晶6H-SiC经氦离子辐照及退火后的微观组织研究

在400℃下对单晶6H-SiC进行了400keV氦离子辐照,辐照剂量为1×10~(16)He~+/cm~2,随后在1200和1500℃退火30min。采用透射电子显微镜和扫描电子显微镜对辐照态和退火态SiC进行微观结构观察与分析。结果表明,单晶6H-SiC在400℃经氦离子辐照后,仅观察到由辐照引起的位移损伤带,而未观察到明显尺寸的氦气泡。但经1200℃退火30min后,在辐照损伤区域形成了呈血小板状的气泡簇,其主要分布在(0001)晶面上,少量形成在(1120)晶面。辐照未在6H-SiC表面上形成明显尺寸的缺陷,而经1200℃退火30min后,SiC表面出现大尺寸的起泡和凹坑,进一步提高退火温度至1500℃时,表面起泡和形成凹坑更严重,并产生了大量裂纹。本研究同时对微观结构演化的机理进行了分析与讨论。     

专利信息

CN200810016665．6用于半导体单晶生长的高纯碳化硅粉的人工合成方法 申请人：山东大学 本发明提供了一种用于半导体单晶生长的高纯碳化硅粉的人工合成方法，包括以下步骤：（1）按摩尔比1：1的比例取Si粉和C粉；（2）将所取Si粉和C粉混合均匀后放入坩埚中，将坩埚置于中频感应加热炉中，     

热压过程中Ti3SiC2陶瓷的合成机理研究

以Ti、Si、C粉为原料,采用热压烧结法,在烧结温度1000～1600℃合成了Ti3SiC2材料。采用XRD分析了热压产物的相组成,用SEM和EDS观察试样的显微结构,并讨论了Ti3SiC2陶瓷的合成机理。     

单晶SiC基片的铜基研磨盘加工特性研究!

采用铜基螺旋槽研磨盘对6H-SiC单晶基片的Si面和C面进行了单面研磨加工,研究研磨压力、研磨盘转速和金刚石磨粒尺寸对SiC基片材料去除率和表面粗糙度的影响。结果表明,单晶SiC的C面和Si面具有明显的差异性,C面更易加工,其材料去除率比Si面大。研磨压力是影响材料去除率和表面粗糙度的主要原因,研磨压力越大,材料去除率越高,但同时表面粗糙度变大,较大的研磨压力会导致划痕的产生。在达到最佳表面粗糙度时,C面加工所需的转速比Si面大。磨粒团聚会严重影响加工表面质量,采用粒度尺寸3 μm的金刚石磨料比采用粒度尺寸1 μm的金刚石效果好,经粒度尺寸3 μm的金刚石磨料研磨加工5 min后,Si面从原始粗糙度R_a 130 nm下降到R_a 5.20 nm,C面下降到R_a 5.49 nm,表面质量较好。      

无压反应烧结MOSi2—SiCp复相材料的制备与性能

采用无压反应烧结方法制备了MOSi2-SiCp复相材料。结果表明：直接采用元素粉Mo，Si与Si，C粉或SiC粉反应，较难制得致密的MOSi2-SiCp复相材料；而采用MoSi2合金粉同Si，C反应可获得致密的MOSi2-SiCp复相材料。同时对不同SiC含量的MOSi2-SiCp复相材料的强度和电阻率进行了测定分析，得到强度最高值为157MPa，电阻率随SiC含量的增加而增加。     

附加碳源对SiC单晶生长过程的影响

研究了用物理气相传输（PVT）法制备SiC单晶的过程中附加碳源对晶体生长速度及缺陷的影响，并将活性炭与SiC粉末一起加入到石墨坩埚中进行晶体生长。用XRD分别测定了晶体生长前后坩埚与活性炭的石墨化度，并用光学显微镜观察了晶体中的缺陷。结果表明，随晶体生长过程的进行石墨坩埚的活性降低，直接导致晶体生长速度减慢，并使籽晶表面Si液相形成的可能性增大，与Si液相相关的缺陷增多。活性炭的加入给生长过程提供了充足的碳源，提高了晶体的生长速度，并抑制了籽晶表面Si液相的形成，从而降低了与Si液相相关缺陷出现的几率。     

热处理对C/C复合材料Mo-Si-N系涂层抗氧化性能的影响

以Mo粉和Si粉为原料,采用熔浆法在氮气环境中制备了C/C复合材料的Mo-Si-N系抗氧化涂层,并对涂层1400℃预氧化热处理前后的组织结构和氧化行为进行了研究.结果表明,Mo-Si-N涂层除具有与Mo-Si系涂层相同的SiC底层和MoSi2/Si主结构层外,还形成了厚度不均匀的Si3N4/SiC/Si表面层.Mo-Si-N系涂层具有1400℃稳定抗氧化能力和1450℃长时间氧化防护潜力;经1400℃预氧化热处理后,涂层的最高抗氧化温度达到了1500℃,氧化12小时后重量损失率小于1wt%.