FR3114329A1 - Process for treating a residual gaseous phase resulting from a CVI technique - Google Patents

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Abstract

Procédé de traitement d’une phase gazeuse résiduelle issue d’une technique CVI L’invention concerne le traitement d’une phase gazeuse résiduelle comprenant des chlorosilanes radicalaires issue d’un procédé d’infiltration chimique en phase vapeur de carbure de silicium, dans laquelle la phase gazeuse résiduelle est diluée dans une conduite de pompage de sorte à éviter le dépôt d’espèces pyrophoriques. Figure pour l’abrégé : Fig. 1. Process for treating a residual gaseous phase resulting from a CVI technique The invention relates to the treatment of a residual gas phase comprising radical chlorosilanes resulting from a process of chemical vapor infiltration of silicon carbide, in which the residual gas phase is diluted in a pumping line so as to avoid the deposit of pyrophoric species. Figure for abstract: Fig. 1.

Description

Procédé de traitement d’une phase gazeuse résiduelle issue d’une technique CVIProcess for treating a residual gaseous phase resulting from a CVI technique

L’invention concerne le traitement d’une phase gazeuse résiduelle issue d’un procédé d’infiltration chimique en phase vapeur de carbure de silicium, pour lequel la quantité de dépôts pyrophoriques en aval de l’enceinte réactionnelle est réduite, voire supprimée ainsi qu’une installation associée.The invention relates to the treatment of a residual gaseous phase resulting from a process of chemical infiltration in the vapor phase of silicon carbide, for which the quantity of pyrophoric deposits downstream of the reaction chamber is reduced, or even eliminated, as well as an associated facility.

Les Composites à Matrice Céramique (CMC) présentent un intérêt en tant que matériaux fonctionnant à de hautes températures (1300°C) sous fortes contraintes (pièces tournantes des moteurs d’avions par exemple). Leur capacité à s’endommager, nécessaire pour leur emploi dans ce type d’environnements, leur est conférée par leur architecture composite. Leur fabrication comprend notamment l’infiltration d’une préforme fibreuse en phase vapeur (« Chemical Vapor Infiltration » ; « CVI »).Ceramic Matrix Composites (CMC) are of interest as materials operating at high temperatures (1300°C) under high stresses (rotating parts of aircraft engines for example). Their ability to damage themselves, necessary for their use in this type of environment, is given to them by their composite architecture. Their manufacture includes in particular the infiltration of a fibrous preform in the vapor phase (“Chemical Vapor Infiltration”; “CVI”).

Le matériau majoritairement déposé de cette façon est le carbure de silicium SiC. Il peut être déposé à partir du précurseur gazeux méthyltrichlorosilane CH3SiCl3. Il s’agit d’un précurseur chloré, qui se décompose en zone chaude des fours de densification avant de former la céramique SiC via des recombinaisons de précurseurs effectifs. La réaction n’affiche cependant jamais un rendement de 100%, en particulier lorsqu’elle est conduite à basse pression (<20 mbar) pour favoriser l’infiltration des pièces. Des espèces réactives transformées peuvent donc sortir de la zone chaude pour se recondenser dans les parties froides des canalisations de pompage pour former un polymère pyrophorique qui s’enflamme spontanément à l’air ou sous l’action d’un très léger frottement. Ce pyrophore peut poser problème en termes de maintenance du réseau de pompage.The material mainly deposited in this way is silicon carbide SiC. It can be deposited from the gaseous precursor methyltrichlorosilane CH 3 SiCl 3 . It is a chlorinated precursor, which decomposes in the hot zone of densification furnaces before forming the SiC ceramic via recombinations of effective precursors. However, the reaction never displays a 100% yield, in particular when it is carried out at low pressure (<20 mbar) to favor the infiltration of the parts. Transformed reactive species can therefore leave the hot zone to recondense in the cold parts of the pumping pipes to form a pyrophoric polymer which ignites spontaneously in air or under the action of very slight friction. This pyrophore can pose a problem in terms of maintenance of the pumping network.

Il est donc souhaitable de réduire, voire d’éviter, la formation d’espèces pyrophoriques en sortie de l’enceinte réactionnelle.It is therefore desirable to reduce, or even avoid, the formation of pyrophoric species at the outlet of the reaction chamber.

La présente invention vise un procédé de traitement d’une phase gazeuse résiduelle comprenant des chlorosilanes radicalaires issue d’un procédé d’infiltration chimique en phase vapeur de carbure de silicium ayant eu lieu dans une enceinte réactionnelle, la phase gazeuse résiduelle étant entraînée à l’extérieur de l’enceinte réactionnelle par un dispositif de pompage,
caractérisé en ce que la phase gazeuse résiduelle traverse à la sortie de l’enceinte réactionnelle une conduite de pompage dans laquelle un gaz diluant est introduit de sorte à se mélanger à la phase gazeuse résiduelle et former ainsi un mélange gazeux, et dans laquelle le mélange gazeux est maintenu à une température supérieure ou égale à 100°C.
The present invention relates to a process for treating a residual gas phase comprising radical chlorosilanes resulting from a process of chemical infiltration in the vapor phase of silicon carbide having taken place in a reaction chamber, the residual gas phase being entrained at the outside the reaction chamber by a pumping device,
characterized in that the residual gaseous phase passes through, at the outlet of the reaction enclosure, a pumping line into which a diluent gas is introduced so as to mix with the residual gaseous phase and thus form a gaseous mixture, and in which the mixture gas is maintained at a temperature greater than or equal to 100°C.

L’infiltration chimique en phase vapeur de carbure de silicium met en œuvre une pression faible pour réaliser la densification de structures poreuses. Cette pression faible conduit à une certaine quantité d’espèces intermédiaires dans la phase gazeuse résiduelle, en l’occurrence des chlorosilanes radicalaires, qui n’ont pas réagi. Ces chlorosilanes radicalaires peuvent former un polymère pyrophorique (Cl-Si-H)nà froid. Afin de réduire ou d’éviter la formation de ce polymère pyrophorique, les chlorosilanes radicalaires sont dilués par le gaz diluant pour les éloigner les uns des autres et éviter leur polymérisation, et le maintien à une température suffisante dès la sortie de l’enceinte réactionnelle permet d’éviter la condensation non contrôlée des chlorosilanes radicalaires sur la paroi de la conduite de pompage.Chemical vapor infiltration of silicon carbide uses low pressure to achieve densification of porous structures. This low pressure leads to a certain quantity of intermediate species in the residual gas phase, in this case radical chlorosilanes, which have not reacted. These radical chlorosilanes can form a pyrophoric polymer (Cl-Si-H) n when cold. In order to reduce or avoid the formation of this pyrophoric polymer, the radical chlorosilanes are diluted by the diluent gas to keep them away from each other and avoid their polymerization, and to maintain them at a sufficient temperature as soon as they leave the reaction chamber. avoids the uncontrolled condensation of radical chlorosilanes on the wall of the pumping pipe.

Dans un exemple de réalisation, le mélange gazeux traverse un condenseur amovible positionné en amont du dispositif de pompage sur lequel des espèces chlorées se déposent à partir des chlorosilanes radicalaires présents dans le mélange gazeux.In an exemplary embodiment, the gas mixture passes through a removable condenser positioned upstream of the pumping device on which chlorinated species are deposited from the radical chlorosilanes present in the gas mixture.

Dans le texte, les expressions « en amont » et « en aval » s’entendent par rapport au sens d’écoulement de la phase gazeuse résiduelle ou du mélange gazeux.In the text, the expressions "upstream" and "downstream" refer to the direction of flow of the residual gaseous phase or of the gaseous mixture.

Le condenseur est à une température suffisamment basse pour permettre la condensation d’espèces chlorées à partir des chlorosilanes radicalaires du mélange gazeux. Les espèces chlorées sont ainsi regroupées au niveau du condenseur et n’atteignent pas le dispositif de pompage. Le condenseur constitue une partie amovible du reste du système, permettant ainsi un lavage aisé et complet de ces espèces. La présence du condenseur n’est néanmoins pas obligatoire. En effet, dans le cas où la pompe fonctionne dans un milieu liquide (ex : pompe à anneau d’eau), les chlorosilanes sont solubilisés, sans former de polymères pyrophoriques.The condenser is at a temperature low enough to allow the condensation of chlorinated species from the radical chlorosilanes of the gas mixture. The chlorinated species are thus grouped together at the level of the condenser and do not reach the pumping device. The condenser constitutes a removable part of the rest of the system, thus allowing an easy and complete washing of these species. The presence of the condenser is however not mandatory. Indeed, in the case where the pump operates in a liquid medium (eg: water ring pump), the chlorosilanes are dissolved, without forming pyrophoric polymers.

Dans un exemple de réalisation, la fraction volumique de gaz diluant dans le mélange gazeux est supérieure ou égale à 50%.In an exemplary embodiment, the volume fraction of diluent gas in the gas mixture is greater than or equal to 50%.

Une telle caractéristique permet de réduire davantage encore le risque de formation d’espèces pyrophoriques en aval de l’enceinte réactionnelle.Such a feature makes it possible to further reduce the risk of formation of pyrophoric species downstream of the reaction chamber.

Dans un exemple de réalisation, le gaz diluant comprend du diazote.In an exemplary embodiment, the diluent gas comprises dinitrogen.

L’invention vise également une installation pour le traitement d’une phase gazeuse résiduelle comprenant des chlorosilanes radicalaires, comprenant au moins :
- un four d’infiltration chimique en phase vapeur de carbure de silicium comprenant une enceinte réactionnelle dans laquelle un procédé d’infiltration chimique en phase vapeur de carbure de silicium est destiné à avoir lieu,
- une conduite de pompage en communication avec une de l’enceinte réactionnelle munie d’un canal d’introduction d’un gaz diluant et d’un élément de chauffage configuré pour maintenir l’intérieur de la conduite de pompage à une température supérieure ou égale à 100°C, et
- un dispositif de pompage en communication avec l’enceinte réactionnelle et la conduite de pompage.
The invention also relates to an installation for the treatment of a residual gaseous phase comprising radical chlorosilanes, comprising at least:
- a silicon carbide chemical vapor infiltration furnace comprising a reaction chamber in which a silicon carbide chemical vapor infiltration process is intended to take place,
- a pumping line in communication with one of the reaction enclosure provided with a channel for introducing a diluent gas and a heating element configured to maintain the inside of the pumping line at a higher temperature or equal to 100°C, and
- A pumping device in communication with the reaction chamber and the pumping pipe.

L’installation est apte à la mise en œuvre du procédé décrit plus haut.The installation is suitable for implementing the process described above.

Dans un exemple de réalisation, l’installation comprend en outre un condenseur amovible positionné en amont du dispositif de pompage et en communication avec la conduite de pompage, ledit condenseur amovible étant apte à permettre le dépôt d’espèces chlorées à partir des chlorosilanes radicalaires.In an exemplary embodiment, the installation further comprises a removable condenser positioned upstream of the pumping device and in communication with the pumping pipe, said removable condenser being able to allow the deposition of chlorinated species from radical chlorosilanes.

La figure 1 est une représentation schématique et partielle du traitement de la phase gazeuse résiduelle dans le cadre d’un exemple de procédé selon l’invention. FIG. 1 is a schematic and partial representation of the treatment of the residual gas phase within the framework of an example of a process according to the invention.

La figure 2 illustre une succession de réactions possibles dans l’enceinte réactionnelle. FIG. 2 illustrates a succession of possible reactions in the reaction chamber.

La figure 3 illustre la dilution des chlorosilanes radicalaires. Figure 3 illustrates the dilution of radical chlorosilanes.

La figure 4 illustre la désactivation de la condensation d’espèces chlorées dans la conduite de pompage. Figure 4 illustrates the deactivation of the condensation of chlorinated species in the pump line.

La figure 5 illustre le dépôt d’espèces chlorées dans le condenseur. Figure 5 illustrates the deposition of chlorine species in the condenser.

La figure 6 illustre le lavage des dépôts d’espèces chlorées. FIG. 6 illustrates the washing of deposits of chlorinated species.

On a représenté à la figure 1 un four 1 pour l’infiltration chimique en phase vapeur de carbure de silicium. Le four 1 comprend une enceinte réactionnelle 3 délimitée par une paroi qui définit une zone utile destinée à recevoir des structures poreuses (non représentées) dans la porosité desquelles du carbure de silicium est destiné à être déposé à partir d’une phase gazeuse par technique d’infiltration chimique en phase vapeur. Les structures poreuses peuvent être des préformes fibreuses comprenant des fils céramiques et/ou carbone. Les préformes fibreuses peuvent être tissées, par exemple être obtenues par tissage tridimensionnel notamment à armure interlock. Les préformes fibreuses sont destinées à former le renfort fibreux d’une pièce en matériau composite à matrice céramique à obtenir. Les fils des préformes fibreuses traitées par la phase gazeuse peuvent être revêtus d’une interphase, par exemple en nitrure de bore ou carbone pyrolytique. Le four 1 comprend un organe de chauffage (non représenté) apte à chauffer l’enceinte réactionnelle 3. L’organe de chauffage peut comprendre un suscepteur couplé avec un inducteur, le chauffage de l’enceinte réactionnelle 3 étant assuré par radiation du suscepteur chauffé par couplage inductif avec l’inducteur. La phase gazeuse comprend un précurseur de carbure de silicium sous forme gazeuse, notamment du méthyltrichlorosilane (MTS, CH3SiCl3). Un dispositif de pompage P assure une circulation de la phase gazeuse dans le four et maintient la pression réduite voulue à l’intérieur de celui-ci. La phase gazeuse est aspirée au travers de l’enceinte réactionnelle 3 par le dispositif de pompage P. Le système d’injection de la phase gazeuse dans le four, la zone utile et le dispositif de pompage correspondent à des éléments connus en soi, ne nécessitant pas d’être détaillés davantage ici.There is shown in Figure 1 a furnace 1 for the chemical vapor infiltration of silicon carbide. The furnace 1 comprises a reaction chamber 3 delimited by a wall which defines a useful zone intended to receive porous structures (not shown) in the porosity of which silicon carbide is intended to be deposited from a gaseous phase by technique of chemical vapor infiltration. The porous structures can be fibrous preforms comprising ceramic and/or carbon yarns. The fibrous preforms can be woven, for example be obtained by three-dimensional weaving, in particular with an interlock weave. The fibrous preforms are intended to form the fibrous reinforcement of a part made of composite material with a ceramic matrix to be obtained. The yarns of the fiber preforms treated with the gas phase can be coated with an interphase, for example of boron nitride or pyrolytic carbon. The furnace 1 comprises a heating member (not shown) capable of heating the reaction chamber 3. The heating member may comprise a susceptor coupled with an inductor, the heating of the reaction chamber 3 being ensured by radiation from the heated susceptor by inductive coupling with the inductor. The gaseous phase comprises a silicon carbide precursor in gaseous form, in particular methyltrichlorosilane (MTS, CH 3 SiCl 3 ). A pumping device P ensures circulation of the gaseous phase in the furnace and maintains the desired reduced pressure inside the latter. The gaseous phase is sucked through the reaction chamber 3 by the pumping device P. The system for injecting the gaseous phase into the furnace, the useful zone and the pumping device correspond to elements known per se, need not be detailed further here.

A titre illustratif, la température imposée en zone utile peut être comprise entre 900°C et 1200°C, et la pression imposée en zone utile peut être comprise entre 1 mbar et 100 mbar.By way of illustration, the temperature imposed in the useful zone can be between 900° C. and 1200° C., and the pressure imposed in the useful zone can be between 1 mbar and 100 mbar.

En zone utile, le précurseur de carbure de silicium forme des intermédiaires réactionnels aboutissant à la formation de carbure de silicium à l’intérieur de la porosité des structures poreuses traitées. En particulier, le précurseur forme des chlorosilanes radicalaires, par exemple des radicaux SiCl3 . On fournit à la figure 2, à titre illustratif, la succession de réactions produisant le carbure de silicium à partir d’un précurseur MTS dans la zone utile.In the useful zone, the silicon carbide precursor forms reaction intermediates resulting in the formation of silicon carbide inside the pores of the treated porous structures. In particular, the precursor forms radical chlorosilanes, for example SiCl 3 radicals. FIG. 2 provides, by way of illustration, the succession of reactions producing the silicon carbide from an MTS precursor in the useful zone.

La phase gazeuse résiduelle GR ayant traversé l’enceinte réactionnelle 3 est évacuée de celle-ci au travers d’une sortie 5 et pénètre directement ensuite dans une conduite 8 de pompage s’étendant depuis la sortie 5. La conduite de pompage 8 qui est située à l’extérieur de l’enceinte réactionnelle 3 est maintenue en température, à une température suffisante pour éviter la condensation des chlorosilanes radicalaires sur la paroi. Cette température peut être supérieure ou égale à 100°C, par exemple comprise entre 100°C et 350°C. En particulier, la température de la conduite 8 de pompage est inférieure à celle imposée dans l’enceinte réactionnelle 3. La conduite de pompage 8 est maintenue en température par un élément de chauffage 10, par exemple un élément de chauffage résistif. L’élément de chauffage 10 peut être sous la forme d’un matelas chauffant, comme illustré. Comme illustré, l’élément de chauffage 10 peut s’étendre sur sensiblement toute la longueur de la conduite 8 de pompage et tout autour de celle-ci. En particulier, l’élément de chauffage 10 peut s’étendre depuis la sortie 5 de l’enceinte réactionnelle 3, comme illustré.The residual gaseous phase GR having passed through the reaction chamber 3 is evacuated from the latter through an outlet 5 and then enters directly into a pumping pipe 8 extending from the outlet 5. The pumping pipe 8 which is located outside the reaction chamber 3 is maintained at a temperature, at a temperature sufficient to prevent the condensation of radical chlorosilanes on the wall. This temperature may be greater than or equal to 100°C, for example between 100°C and 350°C. In particular, the temperature of the pumping line 8 is lower than that imposed in the reaction chamber 3. The pumping line 8 is maintained at temperature by a heating element 10, for example a resistive heating element. Heating element 10 may be in the form of a heating pad, as shown. As illustrated, the heating element 10 can extend over substantially the entire length of the pumping line 8 and all around it. In particular, the heating element 10 can extend from the outlet 5 of the reaction chamber 3, as illustrated.

La conduite 8 de pompage est munie d’un canal d’introduction 12 au travers duquel un gaz diluant GD est introduit dans celle-ci. Le canal d’introduction 12 est en communication avec une source de gaz diluant GD (non représentée), par exemple avec un réservoir contenant le gaz diluant GD. Le canal d’introduction 12 peut être espacé de la sortie 5 de l’enceinte réactionnelle 3 d’une distance d inférieure ou égale à 5 mètres, par exemple comprise entre 0,5 mètre et 1 mètre. Le gaz diluant GD se mélange à la phase gazeuse résiduelle GR, ce mélange ayant lieu à une température comprise entre 100°C et 350°C. Le gaz diluant GD se mélange avec la phase gazeuse résiduelle GR à l’extérieur de l’enceinte réactionnelle 3. Le gaz diluant GD ne pénètre pas dans l’enceinte réactionnelle 3 et en particulier ne vient pas en contact avec les structures poreuses densifiées dans l’enceinte réactionnelle 3. Le gaz diluant GD peut comprendre l’un au moins du diazote ou de l’argon. Le gaz diluant GD peut être inerte vis-à-vis de la phase gazeuse résiduelle GR. Comme indiqué plus haut, le gaz diluant GD permet d’espacer les chlorosilanes radicalaires afin d’éviter leur polymérisation et la formation d’un polymère pyrophorique. Le mélange gazeux M obtenu après mélange avec le gaz diluant GD peut comporter une fraction volumique en gaz diluant GD supérieure ou égale à 50%, le reste pouvant être formé par la phase gazeuse résiduelle GR sortant de l’enceinte réactionnelle 3. Le cas d’une dilution des chlorosilanes radicalaires par du diazote est illustrée à la figure 3.The pumping line 8 is provided with an introduction channel 12 through which a diluent gas GD is introduced into it. The introduction channel 12 is in communication with a source of diluent gas GD (not shown), for example with a tank containing the diluent gas GD. The introduction channel 12 can be spaced from the outlet 5 of the reaction enclosure 3 by a distance d less than or equal to 5 meters, for example between 0.5 meter and 1 meter. The diluent gas GD mixes with the residual gaseous phase GR, this mixing taking place at a temperature between 100°C and 350°C. The diluent gas GD mixes with the residual gaseous phase GR outside the reaction enclosure 3. The diluent gas GD does not penetrate into the reaction enclosure 3 and in particular does not come into contact with the porous structures densified in the reaction enclosure 3. The diluent gas GD can comprise at least one of dinitrogen or argon. The diluent gas GD can be inert with respect to the residual gaseous phase GR. As indicated above, the diluent gas GD makes it possible to space out the radical chlorosilanes in order to avoid their polymerization and the formation of a pyrophoric polymer. The gaseous mixture M obtained after mixing with the diluent gas GD may comprise a volume fraction of diluent gas GD greater than or equal to 50%, the remainder possibly being formed by the residual gaseous phase GR leaving the reaction chamber 3. The case of A dilution of radical chlorosilanes with dinitrogen is shown in Figure 3.

Le mélange gazeux M est maintenu à une température supérieure ou égale à 100°C dans la conduite 8, par exemple comprise entre 100°C et 350°C. La température du mélange M dans la conduite de pompage 8 peut être sensiblement constante. Le maintien en température du mélange gazeux M permet d’éviter la condensation d’espèces chlorées, de formule SiClx comme illustré à la figure 4.The gas mixture M is maintained at a temperature greater than or equal to 100° C. in line 8, for example between 100° C. and 350° C. The temperature of the mixture M in the pump line 8 can be substantially constant. Maintaining the temperature of the gas mixture M makes it possible to avoid the condensation of chlorinated species, of formula SiClx as illustrated in figure 4.

Un condenseur 20 est en aval de l’enceinte réactionnelle 3 et de la conduite de pompage 8. Le condenseur 20 est en amont du dispositif de pompage P. Dans l’exemple illustré, avant d’être aspiré par le dispositif de pompage P, le mélange gazeux M s’écoule jusqu’à un condenseur 20 refroidi, offrant de la surface pour favoriser la condensation des espèces chlorées SiClx. Le condenseur 20 peut être à une température inférieure ou égale à 30°C. La condensation forcée en condenseur est illustrée à la figure 5 où les chlorosilanes radicalaires forment des dépôts SiClx.A condenser 20 is downstream of the reaction chamber 3 and of the pumping pipe 8. The condenser 20 is upstream of the pumping device P. In the example illustrated, before being sucked in by the pumping device P, the gaseous mixture M flows to a cooled condenser 20, providing surface area to promote the condensation of the chlorinated species SiClx. The condenser 20 can be at a temperature lower than or equal to 30°C. The forced condensation in a condenser is illustrated in figure 5 where the radical chlorosilanes form SiClx deposits.

Le condenseur 20 est conçu pour un démontage et un nettoyage facile. Le condenseur 20 est séparable de la conduite 8 et du dispositif de pompage P. Le nettoyage des espèces chlorées condensées peut être effectué avec de l’eau, ou avec des solvants plus aisés à sécher comme l’éthanol, voire anhydres comme l’acétone. Le fait que le condenseur soit amovible permet d’assurer un nettoyage efficace et total des espèces condensées, le condenseur pouvant par exemple immergé dans le liquide de nettoyage pour réaliser une hydrolyse complète des dépôts avant une nouvelle utilisation. Le lavage des dépôts est illustré à la figure 6.The condenser 20 is designed for easy disassembly and cleaning. The condenser 20 is separable from the pipe 8 and from the pumping device P. The cleaning of the condensed chlorinated species can be carried out with water, or with solvents which are easier to dry such as ethanol, or even anhydrous such as acetone. . The fact that the condenser is removable ensures effective and total cleaning of the condensed species, the condenser can for example be immersed in the cleaning liquid to carry out a complete hydrolysis of the deposits before a new use. The washing of deposits is illustrated in Figure 6.

On vient de décrire un exemple où un condenseur 20 est présent entre la conduite 8 et le dispositif de pompage P mais on ne sort pas du cadre de l’invention si le condenseur est omis, la conduite de pompage s’étendant jusqu’au dispositif de pompage P. Le dispositif de pompage P peut dans ce cas fonctionner dans un milieu liquide, par exemple être une pompe à anneau liquide.We have just described an example where a condenser 20 is present between the pipe 8 and the pumping device P but it does not depart from the scope of the invention if the condenser is omitted, the pumping pipe extending to the device pumping device P. The pumping device P can in this case operate in a liquid medium, for example be a liquid ring pump.

L’expression « compris(e) entre … et … » doit se comprendre comme incluant les bornes.The expression “between … and …” must be understood as including the limits.

Claims (6)

Procédé de traitement d’une phase gazeuse résiduelle (GR) comprenant des chlorosilanes radicalaires issue d’un procédé d’infiltration chimique en phase vapeur de carbure de silicium ayant eu lieu dans une enceinte réactionnelle (3), la phase gazeuse résiduelle étant entraînée à l’extérieur de l’enceinte réactionnelle par un dispositif de pompage (P),
caractérisé en ce que la phase gazeuse résiduelle traverse à la sortie de l’enceinte réactionnelle une conduite de pompage (8) dans laquelle un gaz diluant (GD) est introduit de sorte à se mélanger à la phase gazeuse résiduelle et former ainsi un mélange gazeux (M), et dans laquelle le mélange gazeux est maintenu à une température supérieure ou égale à 100°C.
Process for treating a residual gaseous phase (GR) comprising radical chlorosilanes resulting from a process of chemical infiltration in the vapor phase of silicon carbide having taken place in a reaction chamber (3), the residual gaseous phase being entrained in the outside of the reaction enclosure by a pumping device (P),
characterized in that the residual gaseous phase passes through, at the outlet of the reaction chamber, a pumping line (8) into which a diluent gas (GD) is introduced so as to mix with the residual gaseous phase and thus form a gaseous mixture (M), and in which the gaseous mixture is maintained at a temperature greater than or equal to 100°C.
Procédé selon la revendication 1, dans lequel le mélange gazeux (M) traverse un condenseur amovible (20) positionné en amont du dispositif de pompage (P) sur lequel des espèces chlorées se déposent à partir des chlorosilanes radicalaires présents dans le mélange gazeux.Process according to Claim 1, in which the gaseous mixture (M) passes through a removable condenser (20) positioned upstream of the pumping device (P) on which chlorinated species are deposited from the radical chlorosilanes present in the gaseous mixture. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la fraction volumique de gaz diluant (GD) dans le mélange gazeux (M) est supérieure ou égale à 50%.Process according to Claim 1 or 2, in which the volume fraction of diluent gas (GD) in the gas mixture (M) is greater than or equal to 50%. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le gaz diluant (GD) comprend du diazote.A method according to any of claims 1 to 3, wherein the diluent gas (GD) comprises dinitrogen. Installation pour le traitement d’une phase gazeuse résiduelle (GR) comprenant des chlorosilanes radicalaires, comprenant au moins :
- un four (1) d’infiltration chimique en phase vapeur de carbure de silicium comprenant une enceinte réactionnelle (3) dans laquelle un procédé d’infiltration chimique en phase vapeur de carbure de silicium est destiné à avoir lieu,
- une conduite de pompage (8) en communication avec une sortie de l’enceinte réactionnelle munie d’un canal d’introduction (12) d’un gaz diluant (GD) et d’un élément de chauffage (10) configuré pour maintenir l’intérieur de la conduite de pompage à une température supérieure ou égale à 100°C, et
- un dispositif de pompage (P) en communication avec l’enceinte réactionnelle et la conduite de pompage.
Installation for the treatment of a residual gas phase (GR) comprising radical chlorosilanes, comprising at least:
- a silicon carbide chemical vapor infiltration furnace (1) comprising a reaction chamber (3) in which a silicon carbide chemical vapor infiltration process is intended to take place,
- a pumping line (8) in communication with an outlet of the reaction chamber provided with a channel (12) for introducing a diluent gas (GD) and a heating element (10) configured to maintain inside the pumping line at a temperature greater than or equal to 100°C, and
- a pumping device (P) in communication with the reaction chamber and the pumping pipe.
Installation selon la revendication 5, comprenant en outre un condenseur amovible (20) positionné en amont du dispositif de pompage (P) et en communication avec la conduite de pompage (8), ledit condenseur amovible étant apte à permettre le dépôt d’espèces chlorées à partir des chlorosilanes radicalaires.Installation according to claim 5, further comprising a removable condenser (20) positioned upstream of the pumping device (P) and in communication with the pumping pipe (8), said removable condenser being able to allow the deposition of chlorinated species from radical chlorosilanes.
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