I Si- og FeSi-produktion er den primære Si-kilde SiO2 i form af kvarts. Reaktioner med SiO2 genererer SiO-gas, som yderligere reagerer med SiC til Si. Under opvarmning vil kvarts omdannes til andre SiO2-modifikationer med cristobalit som den stabile højtemperaturfase. Transformation til cristobalit er en langsom proces. Dens hastighed er blevet undersøgt for flere industrielle kvartskilder og har vist sig at variere betydeligt mellem de forskellige kvartstyper. Andre forskelle i adfærd under opvarmning mellem disse kvartskilder, såsom blødgøringstemperatur og volumenudvidelse, er også blevet undersøgt. Forholdet mellem kvarts og cristobalit vil påvirke hastigheden af reaktioner, der involverer SiO2. De industrielle konsekvenser og andre implikationer af den observerede forskel mellem kvartstyper diskuteres. I det aktuelle arbejde er en ny eksperimentel metode blevet udviklet, og en undersøgelse af flere nye kvartskilder har bekræftet den tidligere observerede store variation mellem forskellige kilder. Dataenes repeterbarhed er blevet undersøgt, og effekten af gasatmosfæren er undersøgt. Resultaterne fra det tidligere arbejde er inkluderet som grundlag for diskussionen.
Smeltet kvarts har fremragende termiske og kemiske egenskaber som digelmateriale til enkeltkrystalvækst fra smelte, og dets høje renhed og lave pris gør det særligt attraktivt til vækst af krystaller med høj renhed. Ved vækst af visse typer krystaller er der dog behov for et lag pyrolytisk kulstofbelægning mellem smelten og kvartsdiglen. I denne artikel beskriver vi en metode til påføring af pyrolytisk kulstofbelægning ved vakuumdamptransport. Metoden viser sig at være effektiv til at give en relativt ensartet belægning på en bred vifte af digelstørrelser og -former. Den resulterende pyrolytiske kulstofbelægning er karakteriseret ved optiske dæmpningsmålinger. I hver belægningsproces vises det, at belægningens tykkelse nærmer sig en terminalværdi med en eksponentiel hale, efterhånden som pyrolysens varighed stiger, og den gennemsnitlige tykkelse stiger omtrent lineært med forholdet mellem volumenet af tilgængelig hexandamp og overfladearealet af den pyrolytiske belægning. Kvartsdigler belagt ved denne proces er blevet brugt til med succes at dyrke Nal-enkeltkrystaller op til 5 cm i diameter, og overfladekvaliteten af Nal-krystallen viste sig at forbedres, efterhånden som belægningens tykkelse stiger.
Opslagstidspunkt: 29. august 2023