DE112021007872T5 - THE SEED-INDUCED MICROWAVE SYNTHETIZED SiC CRYSTAL AND THE PRODUCTION METHOD - Google Patents

THE SEED-INDUCED MICROWAVE SYNTHETIZED SiC CRYSTAL AND THE PRODUCTION METHOD Download PDF

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Rui Zhang
Li Guan
Hailong Wang
Zhe Li
Xinyue Zhang
Qiancheng Gao
Biao Zhao
Shaojie Guo
Mingliang LI
Bingbing Fan
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Abstract

Die Erfindung offenbart einen durch kristallkeiminduzierte mikrowellensynthetisierte SiC-Kristall und die Herstellungsmethode, und es bezieht sich auf dem technischen Gebiet der anorganischen nichtmetallischen Materialien, es umfasst die folgenden Schritte: nach gleichmäßigem Mischen von Silikastaub, Nanoruß und SiC-Kristallkeime wird Mischpulver erhalten, und dann wird das Mischpulver in Vorform gepresst, die dann durch Mikrowelle erhitzt und bei 800~1100°C für 15~30min gehalten wird, um SiC-Kristall zu synthetisieren, das heißt, der durch kristallkeiminduzierte mikrowellensynthetisierte SiC-Kristall wird erhalten, im Vergleich zur kristallkeiminduzierten Technologie, die derzeit in der Industrie verwendet wird, wird das durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Verfahren die Schwierigkeit und die Prozessbedingungen der SiC-Kristallsynthese stark reduzieren, und zur Synthese von SiC haben die Mikrowelle und die zusammengesetzte Kristallkeim-Induzierung gute Anwendungsaussichten.The invention discloses a SiC crystal synthesized by microwave nucleus induced and the production method, and it relates to the technical field of inorganic non-metallic materials, it includes the following steps: after uniformly mixing silica fume, nano carbon black and SiC nuclei, mixed powder is obtained, and then the mixed powder is pressed into preform, which is then heated by microwave and kept at 800~1100°C for 15~30min to synthesize SiC crystal, that is, the SiC crystal synthesized by microwave nucleus induced is obtained, compared with the nucleus induced technology currently used in the industry, the method provided by the present invention will greatly reduce the difficulty and process conditions of SiC crystal synthesis, and for the synthesis of SiC, the microwave and composite nucleus induction have good application prospects.

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der anorganischen nichtmetallischen Werkstoffe, insbesondere eine durch kristallkeiminduzierte mikrowellensynthetisierte SiC-Kristall und die Herstellungsmethode.The invention relates to the technical field of inorganic non-metallic materials, in particular to a SiC crystal synthesized by crystal seed-induced microwaves and the production method.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

SiC hat die Vorteile hoher Festigkeit, hoher Härte, hohes Elastizitätsmodul und ausgezeichneter chemischer Stabilität und wird häufig in Schleifmitteln, feuerfesten Materialien, Metallurgie, Zerspanung und anderen Bereichen verwendet. SiC hat eine große Bandlücke, eine hohe Elektronenbeweglichkeit und eine ausgezeichnete elektrische und thermische Hochtemperaturleitfähigkeit. Es nimmt eine sehr wichtige Position in der Anwendung in Halbleiter für elektronische Geräte und Wärmetauscher ein.SiC has the advantages of high strength, high hardness, high elastic modulus and excellent chemical stability, and is widely used in abrasives, refractories, metallurgy, machining and other fields. SiC has a large band gap, high electron mobility and excellent high-temperature electrical and thermal conductivity. It occupies a very important position in the application in semiconductors for electronic devices and heat exchangers.

Gegenwärtig verwendet das Verfahren zur industriellen Herstellung des SiC-Kristalls noch hauptsächlich das traditionelle Acheson-Verfahren. At present, the process for industrial production of SiC crystal still mainly uses the traditional Acheson process.

Derzeit wird bei der industriellen Herstellung von SiC-Kristallen noch hauptsächlich die traditionelle Acheson-Methode angewendet. Die Herstellung von SiC-Kristallen nach der Acheson-Methode zeichnet sich durch billige Rohstoffe, einfache Verfahren und einfache industrielle Herstellung aus. Der thermische Wirkungsgrad ist jedoch gering, die Synthesetemperatur ist hoch, der Energieverbrauch ist hoch, der Zyklus ist lang, die Verschmutzung ist schwerwiegend und es hat schwerwiegende Auswirkungen auf die atmosphärische Umwelt; und die Kristallform ist komplex und die Partikelgröße ist groß, dass die Anwendungsanforderungen von High-End-Bereichen nicht erfüllen kann. In den letzten Jahren gab es immer mehr neue Verfahren zur Herstellung von SiC-Kristallen, wie das Sol-Gel-Verfahren, das chemische Dampfsyntheseverfahren und das solvothermale Verfahren. Diese Verfahren haben jedoch Nachteile wie aufwendige Syntheseschritte, hohen Energieverbrauch und hohe Herstellungskosten.Currently, the traditional Acheson method is still mainly used in the industrial production of SiC crystals. The production of SiC crystals using the Acheson method is characterized by cheap raw materials, simple processes and easy industrial production. However, the thermal efficiency is low, the synthesis temperature is high, the energy consumption is high, the cycle is long, the pollution is severe, and it has serious impacts on the atmospheric environment; and the crystal shape is complex and the particle size is large that cannot meet the application requirements of high-end areas. In recent years, there have been more and more new methods for producing SiC crystals, such as the sol-gel method, the chemical vapor synthesis method and the solvothermal method. However, these processes have disadvantages such as complex synthesis steps, high energy consumption and high manufacturing costs.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben erwähnten Mängel in der Hintergrundtechnologie zu lösen und die Herstellungsmethode des kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalls bereitzustellen, diese Methode verwendet SiC als gutes Mikrowellen-Absorbermaterial im Prozess der Impfkristallinduktion der Mikrowellensynthese von SiC, der SiC-Kristallkeim koppelt mit Mikrowellen zu Wärme, die die Reaktion der Rohstoffe bei niedrigen Temperaturen fördert, SiC-Kristallkeim kann als Kristallisationsplattform bei hoher Temperatur verwendet werden, um Kristallkeimbildung und -wachstum zu fördern, SiC-Kristallkeim kann nicht nur ein lokaler Hot-Spot werden, um die Rohstoffreaktion zu fördern, sondern kann auch als Kristallwachstums-Heißstufe verwendet werden, um synthetische SiC-Keimbildung und in-situ-Wachstum zu induzieren. Verglichen mit der derzeit in der Industrie verwendeten Kristallkeim-Induktionstechnologie wird das Verfahren in dieser Arbeit die Schwierigkeit und die Prozessbedingungen der SiC-Kristallsynthese erheblich reduzieren. Die Mikrowellen- und Kristallkeim-Verbindungsinduktionssynthese von SiC hat gute Anwendungsaussichten.The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned deficiencies in the background technology and provide the preparation method of seed crystal induced microwave synthesized SiC crystal, this method uses SiC as a good microwave absorber material in the process of seed crystal induction of microwave synthesis of SiC, the SiC seed crystal couples with microwave to form heat, which promotes the reaction of raw materials at low temperature, SiC seed crystal can be used as a crystallization platform at high temperature to promote seed crystal nucleation and growth, SiC seed crystal not only can become a local hot spot to promote raw material reaction, but also can be used as a crystal growth hot stage to induce synthetic SiC nucleation and in situ growth. Compared with the seed crystal induction technology currently used in the industry, the method in this work will greatly reduce the difficulty and process conditions of SiC crystal synthesis. Microwave and seed compound induction synthesis of SiC has good application prospects.

Die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Herstellungsmethode des kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalls bereitzustellen, umfassend die folgenden Schritte:

  • nach gleichmäßigem Mischen von Silikastaub, Nanoruß und SiC-Kristallkeime wird Mischpulver erhalten, und dann wird das Mischpulver in Vorform gepresst, die dann durch Mikrowelle erhitzt und bei 800~1100°C für 15~30min gehalten wird, um SiC-Kristall zu synthetisieren, das heißt, der durch kristallkeiminduzierte mikrowellensynthetisierte SiC-Kristall wird erhalten.
The first object of the present invention is to provide a manufacturing method of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystal, comprising the following steps:
  • after uniformly mixing silica fume, nano carbon black and SiC crystal nuclei, mixed powder is obtained, and then the mixed powder is pressed into preform, which is then heated by microwave and kept at 800~1100°C for 15~30min to synthesize SiC crystal, that is, the crystal nucleus-induced microwave-synthesized SiC crystal is obtained.

Vorzugsweise beträgt die Leistungsaufnahme während des Mikrowellenheizprozesses 200~600W/min.Preferably, the power consumption during the microwave heating process is 200~600W/min.

Vorzugsweise beträgt die Partikelgröße des SiC-Kristallkeims 0,5-5 µm, und die Zugabemenge beträgt 1-20 Gew.-% der Gesamtmasse des Rohstoffs.Preferably, the particle size of the SiC crystal seed is 0.5-5 μm, and the amount added is 1-20% by weight of the total mass of the raw material.

Vorzugsweise beträgt das Molverhältnis vom Silikastaub zum Nanoruß 1:1~3.Preferably, the molar ratio of silica fume to nano carbon black is 1:1~3.

Vorzugsweise wird das Mischpulver durch Mischen von Silikastaub, Nanoruß und SiC-Kristallkeime mit absolutem Ethanol als Dispergiermedium nach der Kugelfräsmethode hergestellt, die Rotationsgeschwindigkeit wird auf 100U/min eingestellt, das Kugelmahlen wird 12 Stunden lang durchgeführt und anschließend wird es bei einer Temperatur von 80°C, 12 Stunden lang vakuumgetrocknet und erhalten.Preferably, the mixed powder is prepared by mixing silica fume, nanoblack and SiC crystal seeds with absolute ethanol as a dispersing medium by the ball milling method, the rotation speed is set to 100 rpm, the ball milling is carried out for 12 hours and then it is at a temperature of 80 ° C, vacuum dried for 12 hours and obtained.

Vorzugsweise beträgt die Partikelgröße des Mischpulvers ≥60 mesh.The particle size of the mixed powder is preferably ≥60 mesh.

Vorzugsweise wird beim Erhitzen der Vorform die Vorform in den Tiegel aus Aluminiumoxid gestellt und mit Quarzsandpulver bedeckt, anschließend wird das Tiegel in eine Wärmeschutzkonstruktion gelegt, die sich aus dem Aluminiumoxid-Inkubator und der Mullit-Wärmedämmfaser-Baumwolle zusammensetzt, und es wird durch Mikrowelle erhitzt.Preferably, when heating the preform, the preform is placed in the aluminum oxide crucible and covered with quartz sand powder, then Finally, the crucible is placed in a thermal protection structure composed of the alumina incubator and the mullite thermal insulation fiber cotton, and it is heated by microwave.

Die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine durch kristallkeiminduzierte mikrowellensynthetisierte SiC-Kristall bereitzustellen.The second object of the present invention is to provide a seed-induced microwave synthesized SiC crystal.

Die dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Anwendung eines SiC-Kristalls in Halbleiter für elektronische Geräte und Wärmetauscher bereitzustellen.The third object of the present invention is to provide an application of a SiC crystal in semiconductors for electronic devices and heat exchangers.

Verglichen mit dem Stand der Technik sind die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Erfindung:

  • Diese Erfindung verwendet SiC als gutes Mikrowellen-Absorbermaterial im Prozess der Impfkristallinduktion der Mikrowellensynthese von SiC, der SiC-Kristallkeim koppelt mit Mikrowellen zu Wärme, die die Reaktion der Rohstoffe bei niedrigen Temperaturen fördert, SiC-Kristallkeim kann als Kristallisationsplattform bei hoher Temperatur verwendet werden, um Kristallkeimbildung und -wachstum zu fördern, also im Mikrowellen-Erwärmungsprozess, kann SiC-Kristallkeim nicht nur ein lokaler Hot-Spot werden, um die Rohstoffreaktion zu fördern, sondern kann auch als Kristallwachstums-Heißstufe verwendet werden, um synthetische SiC-Keimbildung und in-situ-Wachstum zu induzieren. Verglichen mit der derzeit in der Industrie verwendeten Kristallkeim-Induktionstechnologie wird das Verfahren in dieser Arbeit die Schwierigkeit und die Prozessbedingungen der SiC-Kristallsynthese erheblich reduzieren. Die Mikrowellen- und Kristallkeim-Verbindungsinduktionssynthese von SiC hat gute Anwendungsaussichten.
Compared with the prior art, the advantageous effects of the present invention are:
  • This invention uses SiC as a good microwave absorber material in the process of seed crystal induction of microwave synthesis of SiC, the SiC crystal seed couples with microwave to form heat, which promotes the reaction of raw materials at low temperature, SiC crystal seed can be used as a crystallization platform at high temperature to promote crystal seed formation and growth, so in the microwave heating process, SiC crystal seed not only can become a local hot spot to promote raw material reaction, but also can be used as a crystal growth hot stage to induce synthetic SiC seed formation and in situ growth. Compared with the seed crystal induction technology currently used in the industry, the method in this work will greatly reduce the difficulty and process conditions of SiC crystal synthesis. Microwave and seed crystal compound induction synthesis of SiC has good application prospects.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

  • ist die Röntgenbeugung (XRD)-Muster der durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalle, die in Rohstoffen und in Ausführungsformen 1~4 bereitgestellt werden. is the X-ray diffraction (XRD) pattern of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystals provided in raw materials and in Embodiments 1~4.
  • ist die Rasterelektronenmikroskop (REM)-Fotos der durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalle, die in Rohstoffen und in Ausführungsformen 1~4 bereitgestellt werden. is the scanning electron microscope (SEM) photos of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystals provided in raw materials and in Embodiments 1~4.
  • ist die Röntgenbeugung (XRD)-Muster der durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalle, die in Rohstoffen und in Ausführungsformen 4~6 bereitgestellt werden. is the X-ray diffraction (XRD) pattern of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystals provided in raw materials and in Embodiments 4~6.
  • ist die Rasterelektronenmikroskop (REM)-Fotos der durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalle, die in Rohstoffen und in Ausführungsformen 4~6 bereitgestellt werden. is the scanning electron microscope (SEM) photos of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystals provided in raw materials and in Embodiments 4~6.
  • ist die Röntgenbeugung (XRD)-Muster der durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalle, die in Rohstoffen und in Ausführungsformen 4, 7, 8 bereitgestellt werden. is the X-ray diffraction (XRD) pattern of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystals provided in raw materials and in Embodiments 4, 7, 8.
  • ist die Rasterelektronenmikroskop (REM)-Fotos der durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalle, die in Rohstoffen und in Ausführungsformen 4, 7, 8 bereitgestellt werden. is the scanning electron microscope (SEM) photos of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystals provided in raw materials and in embodiments 4, 7, 8.

Ausführliche Beschreibung einiger AusführungsformenDetailed description of some embodiments

Um es dem Fachmann zu ermöglichen, besser zu verstehen, dass die technischen Lösungen der vorliegenden Erfindung implementiert werden können, wird die vorliegende Erfindung im Folgenden in Verbindung mit spezifischen Ausführungsformen und Abbildungen weiter beschrieben, aber die zitierten Ausführungsformen sollen die vorliegende Erfindung nicht einschränken.In order to enable those skilled in the art to better understand that the technical solutions of the present invention can be implemented, the present invention will be further described below in connection with specific embodiments and figures, but the cited embodiments are not intended to limit the present invention.

Es sollte beachtet werden, dass die in den folgenden Ausführungsformen beschriebenen experimentellen Methoden herkömmliche Methoden sind, sofern nicht anders angegeben; die verwendeten Reagenzien und Materialien können, sofern nicht anders angegeben, auf dem Markt erworben werden.It should be noted that the experimental methods described in the following embodiments are conventional methods unless otherwise stated; the reagents and materials used can be purchased on the market unless otherwise stated.

Der Typ von SiC-Kristallkeime, der in den folgenden Ausführungsformen verwendet wurde, war α-SiC-Partikel mit einer Reinheit von 99,9 %, die von Baofeng Hengrui New Material Co., Ltd. bezogen wurden.The type of SiC crystal seeds used in the following embodiments was α-SiC particles with a purity of 99.9% manufactured by Baofeng Hengrui New Material Co., Ltd. were obtained.

Der Silikastaub wurde von Shanghai Chaowei Nano Technology Co., Ltd. bezogen; der Nanoruß wurde von Hebei Xintie Metal Material Co., Ltd. Bezogen;The silica fume was purchased from Shanghai Chaowei Nano Technology Co., Ltd.; the nano carbon black was purchased from Hebei Xintie Metal Material Co., Ltd.;

Die technische Lösung der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen weiter beschrieben.The technical solution of the present invention is further described below in connection with specific embodiments.

Ausführungsform 1Embodiment 1

Eine Herstellungsmethode des kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristall, dass sie folgende Schritte umfasst:

  • Nanoruß und Silikastaub wurden nach dem Molverhältnis 2:1 mol abgewogen, die zugegebene Menge an 5 µm SiC-Kristallkeime betrug 20 (Gew.)% der Gesamtmasse. Unter Verwendung von absolutem Ethanol als Dispergiermedium wurden Nanoruß, Silikastaub und SiC-Kristallkeime mit einer Partikelgröße von 5 µm in einen Kugelfräsbehälter gegeben, kugelgemahlen und 12 Stunden gemischt und die Rotationsgeschwindigkeit wurde auf 100 U/min eingestellt. Nach dem Kugelmahlen wurden sie 12 Stunden bei 80°C in einen Blastrockenofen gegeben und dann zur Verwendung gesiebt. Unter Verwendung des Vorform-Formdrucks von 2MPa wurde das Mischpulver mit einer Masse von 8g uniaxial zu Vorform von 25×35×10 mm gepresst. Um eine Oxidation während des Mikrowellensyntheseprozesses zu verhindern, wurde die Vorform in Tiegel aus Aluminiumoxid gelegt und mit Quarzsandpulver bedeckt. Der Tiegel wurde in eine Wärmeschutzkonstruktion aus Aluminiumoxid-Inkubator und Mullit-Wärmedämmfaser-Baumwolle eingebracht und in einem Mikrowellenofen im TE666-Resonanzmodus erhitzt ((WXD20S-07, Nanjing Sanle Microwave Equipment Co., Ltd.). Die Mikrowellenfrequenz betrug 2,45 GHz und die maximale Eingangsleistung betrug 10 KW. Die Temperatur wurde mit einem Infrarot-Pyrometer gemessen, die anfängliche Anzeige begann bei 600°C, das Experiment passte die einfallende Leistung mit einer Rate von 400W/min auf den maximalen Wert von 6400W an, um die Heiztemperatur zu steuern, die Heiztemperatur betrug 800°C , und die Haltezeit betrug 20min, damit der durch kristallkeiminduzierte mikrowellensynthetisierte SiC-Kristall erhalten wurde.
A preparation method of the crystal nucleation-induced microwave synthesized SiC crystal that comprises the following steps:
  • Nano carbon black and silica fume were weighed according to the molar ratio of 2:1 mol, the added amount of 5 μm SiC crystal nuclei was 20 (wt)% of the total mass. Using absolute ethanol as a dispersing medium, nano carbon black, silica fume and SiC crystal nuclei with a particle size of 5 μm were put into a ball milling container, ball milled and mixed for 12 hours, and the rotation speed was adjusted to 100 rpm. After ball milling, they were put into a blast drying furnace at 80°C for 12 hours and then sieved for use. Using the preform molding pressure of 2MPa, the mixed powder with a mass of 8g was uniaxially pressed into preform of 25×35×10 mm. To prevent oxidation during the microwave synthesis process, the preform was placed in alumina crucibles and covered with quartz sand powder. The crucible was placed in a thermal protection structure made of alumina incubator and mullite thermal insulation fiber cotton, and heated in a microwave furnace in TE666 resonance mode (WXD20S-07, Nanjing Sanle Microwave Equipment Co., Ltd.). The microwave frequency was 2.45 GHz and the maximum input power was 10 KW. The temperature was measured by an infrared pyrometer, the initial display started at 600°C, the experiment adjusted the incident power at a rate of 400W/min to the maximum value of 6400W to control the heating temperature, the heating temperature was 800°C, and the holding time was 20min, so that the crystal nucleation-induced microwave-synthesized SiC crystal was obtained.

Ausführungsform 2Embodiment 2

Wie bei Ausführungsform 1, außer dass die Heiztemperatur 900°C betrug.Same as Embodiment 1 except that the heating temperature was 900°C.

Ausführungsform 3Embodiment 3

Wie bei Ausführungsform 1, außer dass die Heiztemperatur 1000°C betrug.Same as Embodiment 1 except that the heating temperature was 1000°C.

Ausführungsform 4Embodiment 4

Wie bei Ausführungsform 1, außer dass die Heiztemperatur 1100°C betrug.Same as Embodiment 1 except that the heating temperature was 1100°C.

Ausführungsform 5Embodiment 5

Eine Herstellungsmethode des kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristall, dass sie folgende Schritte umfasst:

  • Nanoruß und Silikastaub wurden nach dem Molverhältnis 2:1 mol abgewogen, die zugegebene Menge an 5 µm SiC-Kristallkeime betrug 20 (Gew.)% der Gesamtmasse. Unter Verwendung von absolutem Ethanol als Dispergiermedium wurden Nanoruß, Silikastaub und SiC-Kristallkeime mit einer Partikelgröße von 5 µm in einen Kugelfräsbehälter gegeben, kugelgemahlen und 12 Stunden gemischt und die Rotationsgeschwindigkeit wurde auf 100 U/min eingestellt. Nach dem Kugelmahlen wurden sie 12 Stunden bei 80°C in einen Blastrockenofen gegeben und dann zur Verwendung gesiebt. Unter Verwendung des Vorform-Formdrucks von 2MPa wurde das Mischpulver mit einer Masse von 8g uniaxial zu Vorform von 25×35×10 mm gepresst. Um eine Oxidation während des Mikrowellensyntheseprozesses zu verhindern, wurde die Vorform in Tiegel aus Aluminiumoxid gelegt und mit Quarzsandpulver bedeckt. Der Tiegel wurde in eine Wärmeschutzkonstruktion aus Aluminiumoxid-Inkubator und Mullit-Wärmedämmfaser-Baumwolle eingebracht und in einem Mikrowellenofen im TE666-Resonanzmodus erhitzt ((WXD20S-07, Nanjing Sanle Microwave Equipment Co., Ltd.). Die Mikrowellenfrequenz betrug 2,45 GHz und die maximale Eingangsleistung betrug 10 KW. Die Temperatur wurde mit einem Infrarot-Pyrometer gemessen, die anfängliche Anzeige begann bei 600°C, das Experiment passte die einfallende Leistung mit einer Rate von 200W/min auf den maximalen Wert von 6400W an, um die Heiztemperatur zu steuern, die Heiztemperatur betrug 1100°C , und die Haltezeit betrug 20min, damit der durch kristallkeiminduzierte mikrowellensynthetisierte SiC-Kristall erhalten wurde.
A preparation method of the crystal nucleation-induced microwave synthesized SiC crystal that comprises the following steps:
  • Nano carbon black and silica fume were weighed according to the molar ratio of 2:1 mol, the added amount of 5 μm SiC crystal nuclei was 20 (wt)% of the total mass. Using absolute ethanol as a dispersing medium, nano carbon black, silica fume and SiC crystal nuclei with a particle size of 5 μm were put into a ball milling container, ball milled and mixed for 12 hours, and the rotation speed was adjusted to 100 rpm. After ball milling, they were put into a blast drying furnace at 80°C for 12 hours and then sieved for use. Using the preform molding pressure of 2MPa, the mixed powder with a mass of 8g was uniaxially pressed into preform of 25×35×10 mm. To prevent oxidation during the microwave synthesis process, the preform was placed in alumina crucibles and covered with quartz sand powder. The crucible was placed in a thermal protection structure made of alumina incubator and mullite thermal insulation fiber cotton, and heated in a microwave furnace in TE666 resonance mode (WXD20S-07, Nanjing Sanle Microwave Equipment Co., Ltd.). The microwave frequency was 2.45 GHz and the maximum input power was 10 KW. The temperature was measured by an infrared pyrometer, the initial display started at 600°C, the experiment adjusted the incident power at a rate of 200W/min to the maximum value of 6400W to control the heating temperature, the heating temperature was 1100°C, and the holding time was 20min, so that the crystal nucleation-induced microwave-synthesized SiC crystal was obtained.

Ausführungsform 6Embodiment 6

Wie bei Ausführungsform 5, außer dass die einfallende Leistung auf den Maximalwert von 6400 W mit einer Rate von 600 W/min eingestellt wurde, um die Heizrate zu steuern.As in Embodiment 5, except that the incident power was set to the maximum value of 6400 W at a rate of 600 W/min to control the heating rate.

Ausführungsform 7Embodiment 7

Eine Herstellungsmethode des kristallkeiminduzierten
mikrowellensynthetisierten SiC-Kristall, dass sie folgende Schritte umfasst:

  • Nanoruß und Silikastaub wurden nach dem Molverhältnis 2:1 mol abgewogen, die zugegebene Menge an 5 µm SiC-Kristallkeime betrug 20 (Gew.)% der Gesamtmasse. Unter Verwendung von absolutem Ethanol als Dispergiermedium wurden Nanoruß, Silikastaub und SiC-Kristallkeime mit einer Partikelgröße von 5 µm in einen Kugelfräsbehälter gegeben, kugelgemahlen und 12 Stunden gemischt und die Rotationsgeschwindigkeit wurde auf 100 U/min eingestellt. Nach dem Kugelmahlen wurden sie 12 Stunden bei 80°C in einen Blastrockenofen gegeben und dann zur Verwendung gesiebt. Unter Verwendung des Vorform-Formdrucks von 2MPa wurde das Mischpulver mit einer Masse von 8g uniaxial zu Vorform von 25×35×10 mm gepresst. Um eine Oxidation während des Mikrowellensyntheseprozesses zu verhindern, wurde die Vorform in Tiegel aus Aluminiumoxid gelegt und mit Quarzsandpulver bedeckt. Der Tiegel wurde in eine Wärmeschutzkonstruktion aus Aluminiumoxid-Inkubator und Mullit-Wärmedämmfaser-Baumwolle eingebracht und in einem Mikrowellenofen im TE666-Resonanzmodus erhitzt ((WXD20S-07, Nanjing Sanle Microwave Equipment Co., Ltd.). Die Mikrowellenfrequenz betrug 2,45 GHz und die maximale Eingangsleistung betrug 10 KW. Die Temperatur wurde mit einem Infrarot-Pyrometer gemessen, die anfängliche Anzeige begann bei 600°C, das Experiment passte die einfallende Leistung mit einer Rate von 400W/min auf den maximalen Wert von 6400W an, um die Heiztemperatur zu steuern, die Heiztemperatur betrug 1100°C , und die Haltezeit betrug 20min, damit der durch kristallkeiminduzierte mikrowellensynthetisierte SiC-Kristall erhalten wurde.
A preparation method of the crystal nucleus-induced
microwave synthesized SiC crystal that it includes the following steps:
  • Nano carbon black and silica fume were weighed according to the molar ratio of 2:1 mol, the added amount of 5 µm SiC crystal seeds was 20 (wt.)% of the total mass. Using absolute ethanol as a dispersing medium, nano carbon black, silica fume and SiC crystal seeds with a particle size of 5 µm were placed in a ball milling container, ball milled len and mixed for 12 hours and the rotation speed was set at 100 rpm. After ball milling, they were put into a blast drying furnace at 80°C for 12 hours and then sieved for use. Using the preform molding pressure of 2MPa, the mixed powder with a mass of 8g was uniaxially pressed into preform of 25×35×10 mm. To prevent oxidation during the microwave synthesis process, the preform was placed in alumina crucibles and covered with quartz sand powder. The crucible was placed in a thermal protection structure made of alumina incubator and mullite thermal insulation fiber cotton, and heated in a microwave furnace in TE666 resonance mode (WXD20S-07, Nanjing Sanle Microwave Equipment Co., Ltd.). The microwave frequency was 2.45 GHz and the maximum input power was 10 KW. The temperature was measured by an infrared pyrometer, the initial display started at 600°C, the experiment adjusted the incident power at a rate of 400W/min to the maximum value of 6400W to control the heating temperature, the heating temperature was 1100°C, and the holding time was 20min, so that the crystal nucleation-induced microwave-synthesized SiC crystal was obtained.

Ausführungsform 8Embodiment 8

Wie Ausführungsform 7, außer dass die Partikelgröße des SiC-Kristallkeims etwa 1 µm betrug.Same as Embodiment 7, except that the particle size of the SiC crystal seed was about 1 µm.

Um die relevante Leistung der SiC-Kristalle, die durch die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Herstellungsmethode hergestellt wurden, zu veranschaulichen, wurden die relevanten Leistungstests der in den Ausführungsformen 1 ~ 8 bereitgestellten SiC-Kristalle durchgeführt, wie in ~ 6 für Details gezeigt.In order to illustrate the relevant performance of the SiC crystals produced by the production method provided by the present invention, the relevant performance tests of the SiC crystals provided in Embodiments 1 ~ 8 were conducted as shown in ~ 6 shown for details.

Röntgendiffraktometer (XRD, SmartLab Japan Science Co., Ltd.) und Rasterelektronenmikroskop (SEM, JSM 7001F Japan Electronics Co., Ltd.) wurden verwendet, um die Phasenzusammensetzung und mikroskopische Morphologie der Produkte zu charakterisieren.X-ray diffractometer (XRD, SmartLab Japan Science Co., Ltd.) and scanning electron microscope (SEM, JSM 7001F Japan Electronics Co., Ltd.) were used to characterize the phase composition and microscopic morphology of the products.

Die Ergebnisse der Erfindung sind wie folgt: The results of the invention are as follows:

1.Der Einfluss der Temperatur auf dem durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristall1.The influence of temperature on the seed-induced microwave-synthesized SiC crystal

ist die Röntgenbeugung (XRD)-Muster der durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalle, die in Rohstoffen und in Ausführungsformen 1~4 bereitgestellt werden. zeigt die Röntgenbeugung (XRD)-Muster der Rohstoffe, die Mischung aus Nanoruß, Silikastaub und SiC-Kristallkeime durch Kugelmahlen sind. Aus ist ersichtlich, dass die Leistungsaufnahme 400W/min beträgt und die Partikelgröße des SiC-Kristallkeims 5µm beträgt. Aus ist ersichtlich, dass die vollständige Umsetzung der Rohstoffe erreicht werden kann, indem die Temperatur bei 800°C für 20 Minuten gehalten wird und SiC-Kristalle synthetisiert werden können, da die Kristallinität mit steigender Temperatur immer besser wird. is the X-ray diffraction (XRD) pattern of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystals provided in raw materials and in Embodiments 1~4. shows the X-ray diffraction (XRD) pattern of the raw materials, which are mixture of nano carbon black, silica fume and SiC crystal nuclei by ball milling. It can be seen that the power consumption is 400W/min and the particle size of the SiC crystal nucleus is 5µm. It can be seen that the complete conversion of the raw materials can be achieved by keeping the temperature at 800°C for 20 minutes and SiC crystals can be synthesized, since the crystallinity becomes better with increasing temperature.

ist die Rasterelektronenmikroskop (REM)-Fotos der durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalle, die in Rohstoffen und in Ausführungsformen 1~4 bereitgestellt werden. is the scanning electron microscope (SEM) photos of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystals provided in raw materials and in Embodiments 1~4.

zeigt die Rasterelektronenmikroskop (REM)-Fotos der Rohstoffe, die Mischung aus Nanoruß, Silikastaub und SiC-Kristallkeime durch Kugelmahlen sind, aus ist ersichtlich, dass bei einer Temperatur von 800 °C kleine Partikel von Nano-SiC an der Siliziumkarbid-Kristallkeime angelagert sind, mit steigender Temperatur die neu synthetisierten Siliziumkarbid-Kristalle allmählich keimen und auf der Siliziumkarbid-Kristallkeime wachsen, und Wachstumsschritte erscheinen. Es zeigt, dass die Siliziumkarbid-Kristallkeime die Reaktion von Rohmaterialien fördern, um bei niedriger Temperatur eine Keimbildung zu induzieren, und bei hoher Temperatur zu einer heißen Stufe für das Siliziumkarbid-Kristallwachstum wird. shows the scanning electron microscope (SEM) photos of the raw materials, which are a mixture of nanosoot, silica fume and SiC crystal seeds by ball milling It can be seen that at a temperature of 800 ° C, small particles of nano-SiC are attached to the silicon carbide crystal nuclei, with increasing temperature, the newly synthesized silicon carbide crystals gradually nucleate and grow on the silicon carbide crystal nuclei, and growth steps appear. It shows that the silicon carbide crystal nuclei promote the reaction of raw materials to induce nucleation at low temperature, and becomes a hot stage for silicon carbide crystal growth at high temperature.

2.Der Einfluss der Heizrate auf dem durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristall2.The influence of heating rate on the crystal seed-induced microwave synthesized SiC crystal

ist die Röntgenbeugung (XRD)-Muster der durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalle, die in Rohstoffen und in Ausführungsformen 4~6 bereitgestellt werden. zeigt die Röntgenbeugung (XRD)-Muster des durch Kugelmahlen erhaltenen Gemisches der Rohstoffe aus Nanoruß, Silikastaub und SiC-Kristallkeime, und die Phase des durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalls ändert sich bei Leistungsaufnahmeraten von 200 W/min, 400 W/min und 600 W/min. ist das Röntgenbeugung (XRD)-Muster des durch Kugelmahlen erhaltenen Gemisches der Rohstoffe aus Nanoruß, Silikastaub und SiC-Kristallkeime; ist das Röntgenbeugung (XRD)-Muster des durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalls, das in Ausführungsform 5 bereitgestellt wird; ist das Röntgenbeugung (XRD)-Muster des durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalls, das in Ausführungsform 4 bereitgestellt wird; ist das Röntgenbeugung (XRD)-Muster des durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalls, das in Ausführungsform 6 bereitgestellt wird. is the X-ray diffraction (XRD) pattern of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystals provided in raw materials and in Embodiments 4~6. Figure 1 shows the X-ray diffraction (XRD) pattern of the raw material mixture of nanocarbon black, silica fume and SiC crystal seeds obtained by ball milling, and the phase of the SiC crystal synthesized by crystal seed-induced microwave changes at power consumption rates of 200 W/min, 400 W/min and 600 W/min. is the X-ray diffraction (XRD) pattern of the raw material mixture of nanocarbon black, silica fume and SiC crystal seeds obtained by ball milling; is the X-ray diffraction (XRD) pattern of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystal provided in Embodiment 5; is the X-ray diffraction (XRD) pattern of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystal provided in Embodiment 4; is the X-ray diffraction (XRD) pattern of the crystal seed-induced micro row wave synthesized SiC crystal provided in Embodiment 6.

Aus ist ersichtlich, dass bei Leistungsaufnahmeraten von 200 W/min, 400 W/min und 600 W/min durch Erhitzen auf 1100 °C für 20 Minuten eine vollständige Reaktion der Rohstoffe erreicht und SiC-Kristalle synthetisiert werden können. Und mit zunehmender Heizrate wird die Kristallinität immer besser.Out of It can be seen that at power input rates of 200 W/min, 400 W/min and 600 W/min, heating at 1100 °C for 20 minutes can achieve complete reaction of the raw materials and synthesize SiC crystals. And with increasing heating rate, the crystallinity becomes better and better.

ist die Rasterelektronenmikroskop (REM)-Fotos der durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalle, die in Rohstoffen und in Ausführungsformen 4~6 bereitgestellt werden. zeigt die Veränderungen der Mikromorphologie der durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalle bei Leistungsaufnahmeraten von 200W/min, 400W/min und 600W/min. ist das Rasterelektronenmikroskop (REM)-Foto des durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalls, das in Ausführungsform 5 bereitgestellt wird; ist das Rasterelektronenmikroskop (REM)-Foto des durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalls, das in Ausführungsform 4 bereitgestellt wird; ist das Rasterelektronenmikroskop (REM)-Foto des durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalls, das in Ausführungsform 6 bereitgestellt wird. is the scanning electron microscope (SEM) photos of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystals provided in raw materials and in Embodiments 4~6. shows the changes in micromorphology of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystals at power input rates of 200W/min, 400W/min, and 600W/min. is the scanning electron microscope (SEM) photograph of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystal provided in Embodiment 5; is the scanning electron microscope (SEM) photograph of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystal provided in Embodiment 4; is the scanning electron microscope (SEM) photograph of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystal provided in Embodiment 6.

Aus ist ersichtlich, dass die Temperatur bei einer Heizrate von 200 W/min für 20 Minuten auf 1100 °C erhöht wird, die Heizrate langsam ist und der synthetisierte Siliziumkarbidkristall eine kleinere Partikelgröße hat. Mit der Erhöhung der Eingangsleistung hat der synthetisierte Siliziumkarbidkristall bei einer Heizrate von 400 W/min und 600 W/min eine größere Partikelgröße, einen klaren Umriss und eine bessere Kristallmorphologie und -struktur.Out of It can be seen that the temperature is raised to 1100 °C at a heating rate of 200 W/min for 20 minutes, the heating rate is slow, and the synthesized silicon carbide crystal has a smaller particle size. With the increase of input power, the synthesized silicon carbide crystal at a heating rate of 400 W/min and 600 W/min has a larger particle size, clear outline, and better crystal morphology and structure.

3.Der Einfluss der Partikelgröße der SiC-Kristallkeime auf dem durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristall3.The influence of the particle size of the SiC crystal nuclei on the crystal nucleus-induced microwave-synthesized SiC crystal

ist die Röntgenbeugung (XRD)-Muster der durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalle, die in Rohstoffen und in Ausführungsformen 4, 7, 8 bereitgestellt werden. zeigt, dass sich die Phasen der durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalle unter den Bedingungen der Zugabe von 0,5µm, 1µm bzw. 5µm Kristallkeime ändern. ist das Röntgenbeugung (XRD)-Muster des SiC-Kristalls, das in Ausführungsform 7 bereitgestellt wird; ist das Röntgenbeugung (XRD)-Muster des SiC-Kristalls, das in Ausführungsform 8 bereitgestellt wird; ist das Röntgenbeugung (XRD)-Muster des SiC-Kristalls, das in Ausführungsform 7 bereitgestellt wird. is the X-ray diffraction (XRD) pattern of the seed-induced microwave synthesized SiC crystals provided in raw materials and in embodiments 4, 7, 8. shows that the phases of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystals change under the conditions of adding 0.5 µm, 1 µm, and 5 µm seed crystals, respectively. is the X-ray diffraction (XRD) pattern of the SiC crystal provided in Embodiment 7; is the X-ray diffraction (XRD) pattern of the SiC crystal provided in Embodiment 8; is the X-ray diffraction (XRD) pattern of the SiC crystal provided in Embodiment 7.

Aus ist ersichtlich, dass unter den Bedingungen der Zugabe von 0,5µm, 1µm und 5µm SiC-Kristallkeime durch Erhitzen auf 1100 °C mit einer Heizrate von 400W/min für 20 Minuten die vollständige Reaktion erreichen und SiC-Kristalle synthetisieren kann. Und mit zunehmender Größe der SiC-Kristallkeime wird die Kristallinität immer besser.Out of It can be seen that under the conditions of adding 0.5µm, 1µm and 5µm SiC crystal seeds, heating to 1100 °C at a heating rate of 400W/min for 20 minutes can achieve the complete reaction and synthesize SiC crystals. And as the size of the SiC crystal seeds increases, the crystallinity improves.

ist die Rasterelektronenmikroskop (REM)-Fotos der durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalle, die in Rohstoffen und in Ausführungsformen 4, 7, 8 bereitgestellt werden. zeigt die Veränderungen der mikroskopischen Morphologie der durch kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalle unter den Bedingungen der Zugabe von 0,5µm, 1µm bzw. 5µm SiC-Kristallkeime. ist das Rasterelektronenmikroskop (REM)-Foto des SiC-Kristalls, das in Ausführungsform 7 bereitgestellt wird; ist das Rasterelektronenmikroskop (REM)-Foto des SiC-Kristalls, das in Ausführungsform 8 bereitgestellt wird; und ist das Rasterelektronenmikroskop (REM)-Foto des SiC-Kristalls, der in Ausführungsform 4 bereitgestellt wird. is the scanning electron microscope (SEM) photos of the seed-induced microwave synthesized SiC crystals provided in raw materials and in embodiments 4, 7, 8. shows the changes in the microscopic morphology of the seed-induced microwave-synthesized SiC crystals under the conditions of adding 0.5 µm, 1 µm and 5 µm SiC seeds, respectively. is the scanning electron microscope (SEM) photo of the SiC crystal provided in Embodiment 7; is the scanning electron microscope (SEM) photograph of the SiC crystal provided in Embodiment 8; and is the scanning electron microscope (SEM) photo of the SiC crystal provided in Embodiment 4.

Aus ist ersichtlich, dass unter der Bedingung des Erhitzens auf 1100 °C mit einer Heizrate von 400 W/min für 20 Minuten die durch Zugabe eines 0,5µm SiC-Kristallkeims mit der kleinen Teilchengröße synthetisierte SiC-Kristallgröße kleiner ist, und wenn die Größe des Kristallkeims zunimmt, nimmt auch die Partikelgröße des synthetisierten Siliziumkarbidpulvers zu, und der Umriss wird klar und die Kristallmorphologie und -struktur sind besser.Out of It can be seen that under the condition of heating at 1100 °C at a heating rate of 400 W/min for 20 minutes, the SiC crystal size synthesized by adding a 0.5 μm SiC crystal seed with the small particle size is smaller, and as the size of the crystal seed increases, the particle size of the synthesized silicon carbide powder also increases, and the outline becomes clear and the crystal morphology and structure are better.

Zusammenfassend verwendet diese Erfindung SiC als gutes Mikrowellen-Absorbermaterial im Prozess der Impfkristallinduktion der Mikrowellensynthese von SiC, der SiC-Kristallkeim koppelt mit Mikrowellen zu Wärme, die die Reaktion der Rohstoffe bei niedrigen Temperaturen fördert, SiC-Kristallkeim kann als Kristallisationsplattform bei hoher Temperatur verwendet werden, um Kristallkeimbildung und -wachstum zu fördern, also im Mikrowellen-Erwärmungsprozess, kann SiC-Kristallkeim nicht nur ein lokaler Hot-Spot werden, um die Rohstoffreaktion zu fördern, sondern kann auch als Kristallwachstums-Heißstufe verwendet werden, um synthetische SiC-Keimbildung und in-situ-Wachstum zu induzieren. Verglichen mit der derzeit in der Industrie verwendeten Kristallkeim-Induktionstechnologie wird das Verfahren in dieser Arbeit die Schwierigkeit und die Prozessbedingungen der SiC-Kristallsynthese erheblich reduzieren. Die Mikrowellen- und Kristallkeim-Verbindungsinduktionssynthese von SiC hat gute Anwendungsaussichten.In summary, this invention uses SiC as a good microwave absorber material in the process of seed crystal induction of microwave synthesis of SiC, the SiC crystal seed couples with microwave to form heat, which promotes the reaction of raw materials at low temperature, SiC crystal seed can be used as a crystallization platform at high temperature to promote crystal seed formation and growth, so in the microwave heating process, SiC crystal seed not only can become a local hot spot to promote raw material reaction, but also can be used as a crystal growth hot stage to induce synthetic SiC seed formation and in situ growth. Compared with the seed crystal induction technology currently used in the industry, the method in this work will greatly reduce the difficulty and process conditions of SiC crystal synthesis. Microwave and seed crystal compound induction synthesis of SiC has good application prospects.

Die vorliegende Erfindung beschreibt bevorzugte Ausführungsformen und deren Wirkungen. Sobald jedoch ein Fachmann das grundlegende kreative Konzept erlernt hat, kann er zusätzliche Änderungen und Modifikationen an diesen Ausführungsformen vornehmen. Daher sollen die beigefügten Ansprüche so interpretiert werden, dass sie die bevorzugten Ausführungsformen und alle Änderungen und Modifikationen beinhalten, die in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen.The present invention describes preferred embodiments and their effects. However, once a professional does the basics ative concept, he can make additional changes and modifications to these embodiments. Therefore, the appended claims are to be interpreted to cover the preferred embodiments and all changes and modifications that come within the scope of the present invention.

Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist es für den Durchschnittsfachmann verständlich, dass verschiedene Änderungen, Modifikationen, Ersetzungen und Variationen an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom Prinzip und Geist der Erfindung abzuweichen der vorliegenden Erfindung wird der Umfang der vorliegenden Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert.
(Das in der vorliegenden Erfindung verwendete chemische Elementsymbol SiC ist Siliziumkarbid.)
Although the embodiments of the present invention have been shown and described, it will be understood by those skilled in the art that various changes, modifications, substitutions and variations can be made to these embodiments without departing from the principle and spirit of the present invention. Without prejudice to the foregoing, the scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.
(The chemical element symbol SiC used in the present invention is silicon carbide.)

Claims (9)

Eine Herstellungsmethode des kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristall, die sich dadurch auszeichnet, dass sie folgende Schritte umfasst: nach gleichmäßigem Mischen von Silikastaub, Nanoruß und SiC-Kristallkeime wird Mischpulver erhalten, und dann wird das Mischpulver in Vorform gepresst, die dann durch Mikrowelle erhitzt und bei 800~1100°C für 15~30min gehalten wird, um SiC-Kristall zu synthetisieren, das heißt, der durch kristallkeiminduzierte mikrowellensynthetisierte SiC-Kristall wird erhalten.A production method of crystal seed-induced microwave synthesized SiC crystal, which is characterized by comprising the following steps: after uniformly mixing silica fume, nanoblack and SiC crystal seeds, mixed powder is obtained, and then the mixed powder is pressed into preform, which is then heated by microwave and kept at 800~1100°C for 15~30min to synthesize SiC crystal, that is, the SiC crystal synthesized by crystal seed-induced microwave is obtained. Die Herstellungsmethode des kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalls nach Anspruch 1, wobei es dadurch gekennzeichnet ist, dass während des Mikrowellenheizprozesses die Leistungsaufnahme 200~600W/min beträgt.The preparation method of the crystal nucleus-induced microwave-synthesized SiC crystal according to Claim 1 , characterized in that during the microwave heating process the power consumption is 200~600W/min. Die Herstellungsmethode des kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalls nach Anspruch 1, wobei es dadurch gekennzeichnet ist, dass die Partikelgröße des SiC-Kristallkeims 0,5-5 µm beträgt, und die Zugabemenge beträgt 1-20 Gew.-% der Gesamtmasse des Rohstoffs.The production method of the crystal seed-induced microwave-synthesized SiC crystal Claim 1 , wherein it is characterized in that the particle size of the SiC crystal seed is 0.5-5 μm, and the addition amount is 1-20% by weight of the total mass of the raw material. Die Herstellungsmethode des kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalls nach Anspruch 1, wobei es dadurch gekennzeichnet ist, dass das Molverhältnis vom Silikastaub zum Nanoruß 1:1∼3 beträgt.The preparation method of the crystal nucleus-induced microwave-synthesized SiC crystal according to Claim 1 , characterized in that the molar ratio of silica fume to nano carbon black is 1:1∼3. Die Herstellungsmethode des kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalls nach Anspruch 1, wobei es dadurch gekennzeichnet ist, dass das Mischpulver durch Mischen von Silikastaub, Nanoruß und SiC-Kristallkeime mit absolutem Ethanol als Dispergiermedium nach der Kugelfräsmethode hergestellt wird, die Rotationsgeschwindigkeit wird auf 100U/min eingestellt, das Kugelmahlen wird 12 Stunden lang durchgeführt und anschließend wird es bei einer Temperatur von 80°C 12 Stunden lang vakuumgetrocknet und erhalten.The production method of the crystal seed-induced microwave-synthesized SiC crystal Claim 1 , wherein it is characterized in that the mixed powder is prepared by mixing silica fume, nanoblack and SiC crystal seeds with absolute ethanol as a dispersing medium by the ball milling method, the rotation speed is set to 100rpm, the ball milling is carried out for 12 hours and then vacuum dried it at a temperature of 80 ° C for 12 hours and obtained. Die Herstellungsmethode des kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalls nach Anspruch 5, wobei es dadurch gekennzeichnet ist, dass die Partikelgröße des Mischpulvers ≥60 mesh beträgt.The preparation method of the crystal nucleus-induced microwave-synthesized SiC crystal according to Claim 5 , characterized in that the particle size of the mixed powder is ≥60 mesh. Die Herstellungsmethode des kristallkeiminduzierten mikrowellensynthetisierten SiC-Kristalls nach Anspruch 1, wobei es dadurch gekennzeichnet ist, dass beim Erhitzen der Vorform die Vorform in den Tiegel aus Aluminiumoxid gestellt und mit Quarzsandpulver bedeckt wird, anschließend wird das Tiegel in eine Wärmeschutzkonstruktion gelegt, die sich aus dem Aluminiumoxid-Inkubator und der Mullit-Wärmedämmfaser-Baumwolle zusammensetzt, und es wird durch Mikrowelle erhitzt.The preparation method of the crystal nucleus-induced microwave-synthesized SiC crystal according to Claim 1 characterized in that when heating the preform, the preform is placed in the alumina crucible and covered with quartz sand powder, then the crucible is placed in a heat-insulating structure composed of the alumina incubator and the mullite heat-insulating fiber cotton, and it is heated by microwave. Einer kristallkeiminduzierte mikrowellensynthetisierte SiC-Kristall, der nach der Herstellungsmethode nach einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt wird.A crystal seed-induced microwave-synthesized SiC crystal using the manufacturing method according to one of the Claims 1 until 7 will be produced. Die Anwendung des SiC-Kristalls nach Anspruch 8 in Halbleiter für elektronische Geräte und Wärmetauscher.The application of the SiC crystal after Claim 8 in semiconductors for electronic devices and heat exchangers.
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