Термодинамический анализ условий образования карбида кремния в сложных металлических расплавах
Автор: Трофимов Евгений Алексеевич, Габова Алина Юрьевна
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Физическая химия и физика металлургических систем
Статья в выпуске: 1 т.15, 2015 года.
Бесплатный доступ
Системы вида Mе-Si-C, включающие металлический расплав, являются основой перспективной методики выращивания монокристаллов карбида кремния. Потребности развития такого рода технологий диктуют необходимость поиска составов металла с относительно низкими температурами плавления, которые при этом сохраняли бы способность растворять кремний и углерод в существенных количествах. Усложнение составов металлического расплава на основе элементов подгруппы железа позволяет достигать требуемого эффекта. Для поиска новых составов относительно легкоплавких металлических расплавов - катализаторов роста кристаллов карбида кремния - целесообразно использование проекций поверхностей ликвидуса систем Fе-(…)-Si-C. Целью настоящей работы стало проведение термодинамического моделирования систем вида Fе-(…)-Si-C для определения возможностей понижения температуры металлического расплава, равновесного с карбидом кремния. Для термодинамического моделирования использован блок Phase Diagram программного пакета FactSage (версия 6.4) производства Thermfact (Канада) и GTT Technologies (Германия). В ходе настоящей работы рассчитаны координаты поверхностей ликвидуса для систем Fe-Ni-Si-C, Fe-Co-Si-C, Fe-Mn-Si-C и Fe-Ni-Co-Mn-Si-C. Представленные в форме поверхностей ликвидуса фазовые диаграммы позволяют не только определить состав металла с минимальной температурой плавления, но и наглядно представить диапазоны концентраций и температур, для которых равновесным продуктом взаимодействия компонентов металла будет являться SiC. Это особенно полезно с точки зрения выбора режима процесса выращивания кристаллов карбида кремния.
Карбид кремния, синтез в металлическом расплаве, железо, никель, кобальт, марганец
Короткий адрес: https://sciup.org/147156915
IDR: 147156915
Список литературы Термодинамический анализ условий образования карбида кремния в сложных металлических расплавах
- Kawanishi, S. Equilibrium Phase Relationship between SiC and a Liquid Phase in the Fe-Si-C System at 1523-1723 K/S. Kawanishi, T. Yoshikawa, T. Tanaka//Materials Transactions. -2009. -Vol. 50, no 4. -Р. 806-813 DOI: 10.2320/matertrans.MRA2008404
- Yoshikawa, T. Fundamental study for solvent growth of silicon carbide utilizing Fe-Si melt/T. Yoshikawa, S. Kawanishi, T. Tanaka//Journal of Physics: Conference Series. 165 (2009) 012022. IP address: 5.79.141.174. 165/1/012022 DOI: 10.1088/1742-6596/
- Трофимов, Е.А. Термодинамический анализ условий образования карбида кремния в металлическом расплаве системы Fe-Ni-Si-C/Е.А. Трофимов, С.В. Рябошук//Современные проблемы электрометаллургии стали: материалы XV Междунар. науч. конф. Ч. 1. -Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2013. -С. 42-43.
- Olesinski, R.W. C-Si (Carbon-Silicon)/R.W. Olesinski, G.J. Abbaschian//Binary Alloy Phase Diagrams, Second Edition, Ed. T.B. Massalski, ASM International, Materials Park, Ohio. -1990. -Vol. 1. -Р. 882-883.
- Scace, R.I. The Si-C and Ge-C phase diagrams/R.I. Scace, G.A. Slack//Silicon Carbide, High Temperature Semiconductor, Proceedings of the Conference, Boston, 1960. -Р. 24-28.
- Ishida, K. Co-Si (Cobalt-Silicon)/K. Ishida, T. Nishizawa//Binary Alloy Phase Diagrams, Second Edition, Ed. T.B. Massalski, ASM International, Materials Park, Ohio. -1990. -Vol. 2. -Р. 1235-1239.
- Application of MTDATA to the Modeling of Multicomponent Equilibria/R.H. Davies, A.T. Dinsdale, T.G. Chart et al.//Materials Chemistry at High Temperatures. Vol. 1. Characterization/Ed. by W. Hastie. -Springer Science + Business Media New York, 1990. -P. 251-262 DOI: 10.1007/978-1-4612-0481-7_19
- Gokhale, A.B. Mn-Si (Manganese-Silicon)/A.B. Gokhale, G.J. Abbaschian//Binary Alloy Phase Diagrams, Second Edition, Ed. T.B. Massalski, ASM International, Materials Park, Ohio. -1990. -Vol. 3. -Р. 2602-2604.
- Kaufman, L. Coupled phase diagrams and thermochemical data for transition metal binary systems-III/L. Kaufman//Calphad: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. -1978. -Vol. 2. -Р. 117-146 DOI: 10.1016/0364-5916(78)90031-7
- Gokcen, N.A. Mn-Ni (Manganese-Nickel)/N.A. Gokcen//Binary Alloy Phase Diagrams, Second Edition, Ed. T.B. Massalski, ASM International, Materials Park, Ohio. -1990. -Vol. 3. -Р. 2580-2583.
