Quartz fondu

Dans la production de Si et FeSi, la principale source de Si est le SiO2, sous forme de quartz.Les réactions avec SiO2 génèrent du gaz SiO qui réagit en outre avec SiC pour donner du Si.Pendant le chauffage, le quartz se transformera en d’autres modifications SiO2 avec la cristobalite comme phase stable à haute température.La transformation en cristobalite est un processus lent.Son taux a été étudié pour plusieurs sources de quartz industrielles et s'est avéré varier considérablement selon les différents types de quartz.D'autres différences de comportement lors du chauffage entre ces sources de quartz, telles que la température de ramollissement et l'expansion volumique, ont également été étudiées.Le rapport quartz-cristobalite affectera la vitesse des réactions impliquant SiO2.Les conséquences industrielles et autres implications de la différence observée entre les types de quartz sont discutées.Dans le cadre des travaux en cours, une nouvelle méthode expérimentale a été développée et une étude de plusieurs nouvelles sources de quartz a confirmé la grande variation observée précédemment entre les différentes sources.La répétabilité des données a été étudiée et l'effet de l'atmosphère gazeuse a été étudié.Les résultats des travaux antérieurs sont inclus comme base de discussion.

Le quartz fondu possède d'excellentes propriétés thermiques et chimiques en tant que matériau de creuset pour la croissance de monocristaux à partir de la fusion, et sa grande pureté et son faible coût le rendent particulièrement attrayant pour la croissance de cristaux de haute pureté.Cependant, lors de la croissance de certains types de cristaux, une couche de revêtement de carbone pyrolytique est nécessaire entre la masse fondue et le creuset en quartz.Dans cet article, nous décrivons une méthode d’application d’un revêtement de carbone pyrolytique par transport de vapeur sous vide.Le procédé s'avère efficace pour produire un revêtement relativement uniforme sur une large gamme de tailles et de formes de creusets.Le revêtement de carbone pyrolytique résultant est caractérisé par des mesures d'atténuation optique.Dans chaque processus de revêtement, l'épaisseur du revêtement s'approche d'une valeur terminale avec une queue exponentielle à mesure que la durée de la pyrolyse augmente, et l'épaisseur moyenne augmente à peu près linéairement avec le rapport du volume de vapeur d'hexane disponible à la surface du revêtement pyrolytique. enrobage.Des creusets de quartz recouverts par ce procédé ont été utilisés pour faire croître avec succès des monocristaux de Nal jusqu'à 2 pouces de diamètre, et il a été constaté que la qualité de surface du cristal de Nal s'améliorait à mesure que l'épaisseur du revêtement augmentait.