Способ пропитки карбидкремниевых изделий

 

1 .СПОСОБ ПРОПИТКИ КАРБИДКРЕМНИЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ окунанием в расплав на основе кремния, находящийся в графитовом тигле, отличающийся тем, что, с целью уменьшения ошлакования изделий и повьппения срока службы тигля, процесс ведут при продувке расплава аргоном или азотом через донную и боковую стенки графитового .тигля при избыточном давлении 0,01-0,05 МПа и расходе газа 2-6 . 2, Способ по п. 1, отличающий с я тем, что пропитку ведут при 2550-2600°С. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистических

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с

,л 1 1 ь

К АВТОВСИОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3547378/23-26 (22) 28. 01. 83 (46) 23. 12.84. Бюл. Р 47 (72) Н.А. Трощенков, 10.Ô, Костыря, И.Н. Зигало, Н.С. Климкович, Н.П. Кабашный, Ю.Д. Сагалевич, С.Т. Яланский и П.И. Новохатько (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (53) 546.28 261(088.8) (56) 1. Патент СИА У 2725032, кл. 118-51 1965.

2. Временная технологическая инструкция по пропитке заготовок нагревателей КЭН ВП. Запорожье, Запорожский огнеупорный завод, 1982 (прототип) .

„,SU 11 525 А (1) С 01 В 31/36 С 04 В 41/04 (54) (57) 1. СПОСОБ ПРОПИТКИ КАРБИДКРЕМНИЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ окунанием в расплав на основе кремния, находящийся в графитовом тигле, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьщения ошлакования иэделий и повыщения срока службы тигля, процесс ведут при продувке расплава аргоном или азотом через донную и боковую стенки графитового . тигля при избыточном давлении

0,01-0,05 МПа и расходе rasa 2-6 нм 1/ч.

2. Способ по п, 1, о т л и ч а юшийся тем, что пропитку ведут при 2550-2600 С.

1 30525

40 ть непреигля, ч

Давление

ИПа

Средняя

2550

6 30,5 54,4

2-2,3

3,8-4,2

0,01-0,012

0,018-0,022

2600

53,5

6 40,1 65,9

5,8-6,0

55,0

2550 6 41,1 . 68,9

2350 21 4,35 37,4

0,046-0,050

20,4

Изобретение относится к производству карбидкремниевых изделий, в частности нагревателей.

Известен способ пропитки карбид кремниевых изделий, включающий их упаковку в камере в порошок из кремния, пропускание электрического тока через стенки камеры, нагрев изделия и порошка до расплавления кремния и выдержку до полного проникновения кремния в поры карбидкремниевого изделия (1), Недостаток этого способа заключается в низком выходе годных изделий иэ-за неравномерной пропитки кремнием по поверхности и сечению изделий.

Наиболее близким к изобретению является способ пропитки карбидкремниевых изделий окунанием в расплав на основе кремния, размещенном в графитовом тигле. Пропитку осуществляют при 2300-2400 С (21. Недостатки известного способа заключаются в ошлаковывании изделий и малом сроке службы графитового тигля при пропитке.

Цель изобретения — уменьшение ошлаковывания изделий и повышение срока службы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу пропитки карбидкремниевых изделий окунанием в расплав на основе кремния, размещснном в графитовом тигле, процесс ведут при продувке расплава аргоном или азотом через донную или боковую стенки графитового тигля при избыточном давлении 0,01-0,05 MIIa и расходе газа 2-6 нм /ч.

Причем пропитку ведут при

2550-2600 С, Продуваемый через донную или боковую стенки тигля аргон или азот

5 создает газовую защиту, не позволяет жидкому кремнию просачиваться наружу и, кроме того, механически перемешивает расплав. Тем самым создаются условия для уменьшения ошлаковывания изделий и повышения срока службы тигля.

При избыточном давлении менее

0,01 МПа и расходе газа менее

2.нм /ч эффект незначителен, а при

15 давлении более 0,05 МПа и расходе более 6 нм /ч наблюдается сильное вспучивание расплава, приводящее к браку изделий. Проведение процесса при 2550-2600 С обеспечивает полуо

20 чение изделий лучшего качества.

В тигель из графита марки ППГ засыпают смесь кремния (94 мас.Z ) с 1,1Х бора, расплавляют и добав25 ляют алюминиевую проволоку (4,97.).

В расплав вводят концы карбидкремниевых стержней и доводят температуру расплава до 2550-2600 С. о

Процесс ведут, при продувке расплава аргоном или азотом через донную ,и боковую стенки тигля.

Варианты процесса и достигаемые результаты представлены в таблице.

Из таблицы видно, что использова" ние изобретения позволяет повысить е стойкость тигля в 2-3 раза при снижении брака по ошлаковыванию изделий с 5,3 до 2,5-3Х.

1130525

Продолжение таблицы

2-2, 3

41,0

25002600

8 338 482 0,01-0 012

58,5

8 40,3

76,7

3,8-4,2

0,018-0,022

57,3

0,046-0,05

0,088-0,009

8 39,5 75,1

5, 8-6

26,2

44,4

2500 4 8

1, 8 -2

2550 1

0,06-0,07

6 5

24,4

43,3

2350 28 5,3

П р и м е ч а н и е. Опыты 1-3 проводят при продувке азотом, опыты 5-9 - аргоном. Опыты 8-9 относятся к режимам, выходящим за предлагаемые пределы. В опыте 9 расплав выплескивается из тигля. Опыты 4 и 10 осуществляют по известному способу.

Составитель В, Иванов

Редактор Н. Джуган Техред Т.Маточка Корректор Л. Пилипенко

Заказ 9504/18 -Тираж 463 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4