Исследование процессов направленного силицирования углеволокнистых материалов и практическое применение полученных результатов

• Автор: Кузнецов, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Углеграфитовые материалы

1.1.1. Графит

1.1.2. Пиролитический углерод

1.1.3. Углеволокнистые материалы

1.1.4. Термически расщепленный графит

1.1.5. Ультрадисперсный коллоидно-графитовый препарат

1.2. Материалы, контактирующие с расплавом кремния

1.3. Изделия из композиционных кремний-углеродных материалов

1.4. Методы получения листового кремния на подложках

1.4.1. Кремний на керамике
1.4.2. Лента против капли
1.4.3. Горизонтально поддерживаемая сетка
1.4.4. Рост ленты на подложке
1.4.5. Два формообразующих элемента
1.5. Выводы
Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАСПЛАВЛЕННОГО КРЕМНИЯ С УГЛЕВОЛОКНИСТЫМИ МАТЕРИАЛАМИ
2.1. Контактное взаимодействие расплава кремния с углеволокнистыми материалами

Ф 2.2. Контактное взаимодействие расплава кремния с термически
расщепленным графитом и новыми видами высокопористых углеграфитовых материалов
2.3. Структурные и электрофизические характеристики композиционных материалов на основе силицированных углеволокон
2.4. Выводы
Глава 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ СИЛИЦИРОВАННЫХ УГЛЕВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Разработка технологии и оборудования для получения полых
• резистивных нагревателей на основе силицированных углеволокнистых
материалов
3.2. Разработка технологии и оборудования для получения слоев
кремния на углеродной сетке
3.3. Выводы
Глава 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Мобильная установка для получения графитового
терморасщепленного сорбента
4.2. Фотопреобразователи на основе слоев кремния на углеродной
сетке
4.3. Выводы

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

# СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Справочные физико-химические данные по свойствам
материалов, используемых в данной работе
Приложение 2. Документы, подтверждающие практическое использование результатов диссертационной работы

включая ее температурную зависимость. Кроме того, нагреватели должны т быть совместимыми с серийными печными трансформаторами и
автоматическими регуляторами температуры, обладать стойкостью к термоциклированию и способностью работать в окислительных и химически агрессивных средах.
Способ изготовления нагревателей описан в 3.1. Приведенные ниже результаты опубликованы в работе [77].
Нагреватели характеризуются высокой стойкостью к термоциклированию и хорошей механической прочностью.
На микрофотографии (рис.2.10) видны частично силицированные углеволокна. Исходный диаметр волокон составлял 10 мкм. Каждая из нитей углеткани содержит 3000 - 4000 волокон. После завершения процесса карбидообразования образуется крайне неоднородный композиционный » материал, сформированный карбидокремниевыми волокнами (по центру
каждого из них проходит графитовый сердечник) в кремниевой матрице.
Прямые измерения термозондом и съемки в режиме тока, индуцированного электронным пучком (ЕВ1С), показывают, что волокна 81С обладают п-типом проводимости, что может быть вызвано легированием их азотом из исходных углеволокон. Как известно [87], азот не является электрически активной примесью в кремнии, но образует глубокие донорные уровни в запрещенной зоне 81С.
Таким образом, композит может рассматриваться как матрица кремния р-типа проводимости, пронизанная волокнами Б1С п-типа проводимости, по оси каждого из которых пролегает проводник из графита. Это означает, что материал насыщен р-п переходами, площадь которых может быть примерно оценена как 5-10 м2 на 1 см3 объема материала.