KR910007799A - 니트 라이트 화합물로 구성되는 생성물 및 이를 생산하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

니트 라이트 화합물로 구성되는 생성물 및 이를 생산하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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내용 없음

Description

니트 라이드 화합물로 구성되는 생성물 및 이를 생산하기 위한 방법 및 장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 바람직한 실시양태에 따라 반응기으 횡단면도이다.
제2도 및 제3도는 제1도에서 보여진 노즐의 확대된 횡단면도이다.

Claims (34)

  1. 세로축 및 세로로 분리된 상류 및 하류 말단을 갖고 연소 존 및 반응 존을 포함하며, 이때, 연소 존이 상류말단으로부터 존들 사이의 경계로 세로로 확장되고 반응 존이 경계로 부터 하류 말단으로 세로로 확장되는 챔버가 그 안에 한정된 반응기를 제공하는 단계; 연소 존내 연료와 산화제의 혼합물로 구성되는 연소성 혼합물을 반응 존을 향한 방향으로 대개 흐르게 하는 단계; 연소 존에서 연소성 혼합물을 연소시켜 뜨거운 연소 생성물을 생성시키는 단계; 뜨거운 연소 생성물이 상기 하류 말단을 향한 반응존내 적어도 하나의 반응물을 운반되도록 상기 경계에서 적어도 하나의 반응물을 상기 챔버내로 주입시키는 단계(여기서, 반응존의 적어도 일부의 온도 조건은 적어도 약 1300℃이고, 연소성 혼합물 및 적어도 하나의 반응물의 조합물에 대한 탄소대 산소의 원소 몰비는 적어도 약 0.7:1이고, 적어도 하나의 반응물은 반응 존에서 반응하여 니트라이드 화합물을 생성할 수 있다.); 이로써, 니트라이드 화합물로 구성되는 생성물은 반응 존내에서 생성시키는 것으로 구성되는 니트라이드 화합물의 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연소 단계에 의해 생성된 뜨거운 연소 생성물이 반응 존의 적어도 일부분에서 적어도 약 1300℃의 온도 조건을 유지하기 위해 필요한 에너지의 적어도 약 15%를 제공하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 연소성 혼합물 및 적어도 하나의 반응물의 조합에 대한 원소 몰비가 약0.8:1-약1.2:1, 바람직하게는 약 0.9:1-약 1.1:1의 범위내인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 연소성 혼합물에 대한 원소 몰비가 적어도 약 0.7:1인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 온도 조건이 약 1300℃-약 1700℃ 범위내인 방법.
  6. 제1항 내지 제5항중 어느 한항에 있어서, 상기 경계에서 유리 산소가 거의 존재하지 않도록 연소 존이 치수화되고 연료 및 산화제가 특정 흐름 속도로 주입되는 방법.
  7. 제1항 내지 제5항중 어느 한항에 있어서, 연료가 불포화 탄화수소, 시클릭 탄화수고 또는 이들의 혼합물인, 예를들면, 에틸렌, 프로펠렌, 부텐, 프로파디엔, 부타디엔, 아세틸렌, 프로핀, 부틴 또는 이들의 혼합물인 탄화수소로 구성되는 방법.
  8. 제1항 내지 제5항중 어느 한항에 있어서, 적어도 하나의 반응물이 첫번째 성분을 포함하는 첫번째 반응물 및 두번째, 질소 성분을 포함하는 두번째 반응물로 구성되고, 상기 첫번째 및 두번째 반응물이 반응하여 첫번째 성분 및 두번째, 질소 성분의 화합물인 니트라이드 화합물을 형성하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 첫번째 반응물이 규소, 붕소, 알류미늄, 텅스텐, 크로뮴 티타늄 또는 올리브데늄인 첫번째 성분을 갖는 방법.
  10. 제1항 내지 제5항중 어느 한항에 있어서, 첫번째 성분으로서 규소를 포함하는 첫번째 반응물이 실란, 치환된 실란 또는 이들의 혼합물이고, 상기 치환된 실란이 바람직하게는 알킬 실란, 아릴 실란, 할로겐화된 메틸실란, 할로겐화된 실란, 실옥산, 실라잔, 규소 할라이드 또는 이들의 혼합물인 방법.
  11. 제8항에 있어서, 두번째, 반응물이 아민, 히드로니트라이드(예를들면, 암모니아)또는 이들의 혼합물인 방법.
  12. 제8항에 있어서, 첫번째 및 두번째 반응물이 챔버내로 주입될 때 실질적으로 개체성인 방법.
  13. 제1항 내지 제5항중 어느 한항에 있어서, 상기 니트라이드 화합물이 첫번째 원소 성분 및 두번째, 질소 성분의 화합물이고, 상기 적어도 하나의 반응물이 상기 첫번째 성분을 포함하는 단일 반응물로 근본적으로 구성되고, 헬륨, 아르곤, 수소, 일산화탄소 또는 이들의 혼합물인 캐리어 기체를 상기 적어도 하나의 반응물과 혼합물로 챔버내로 주입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항 내지 제5항중 어느 한항에 있어서, 적어도 하나의 반응물이 챔버의 세로축에 대개 직각인 방향으로 챔버내로 주입되고, 연료 및 산화제가 상기 세로축과 대개 평행한 방향으로 챔버의 상류 말단과 밀접하게 인접한 위치에서 챔버내로 주입되는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 챔버내로 확장되는 유출구 말단을 갖는 첫번째 관형 부재로 구성되는 첫번째 노즐이 제공되고, 적어도 하나의 반응물이 첫번째 관형부재를 통하고 첫번째 관형부재의 유출구 말단으로부터 흐를때 적어도 하나의 반응물을 대개 둘러싸도록 하기 위해 첫번째 관형 부재의 유출구 말단의 방향으로 첫번째 관형 부재주위에 대개 기체의 환형 스트림을 흐르게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 첫번째 관형 부재를 대개 둘러싸는 두번째 관형 부재가 제공되어 그들 사이에 첫번째 대개 환형 공간을 형성하고 이를 통해 상기 기체가 대개 환형 스트림으로 흐르고, 이때, 상기 두번째 관형부재는 내부 측벽 및 외부 측벽을 가져서 그들 사이에 두번째 대개 환형 공간을 형성하며, 적어도 하나의 반응물이 주입되는 동안 상기 두번째 환형 공간을 통해 냉각액 유체를 흐르게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 챔버내로 확장되는 유출구 말단을 갖는 세번째 관형 부재로 구성되는 두번째 노즐이 제공되어, 이를 통해 연료 및 산화제가 챔버내로 주입되고, 상기 세번째 관형 부재의 내벽 및 외벽으로 구성되어 그들 사이에 세번째 환형 공간을 형성하며, 세번째 환형 공간을 통해 냉각액 유체를 흐르게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 반응 존에서 형성된 분말을 상기 존으로 부터 분말이 냉각되는 열교환기를 통해 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 탄소를, 이어서 수집된 분말에 첨가시킨 단계; 적어도 약 15분 동안 약 1300℃-약 1900℃의 온도 범위에서 질소-함유 기체의 존재하에 첨가된 탄소와 함께 결과 수집된 분말을 가열시키는 단계; 및 적어도 약 15분 동안 약 600℃-약 900℃의 온도 범위내에서 질소-함유 대기에서 첨가된 탄소와 함께 결과 수집된 분말을 가열시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 결과 수집된 분말을 약1시간-약2시간 동안 약 1400℃-약 1700℃의 온도에서 질소-함유 기체에서 첨가된 탄소와 함께 가열시키고, 결과 수집된 분말을 약 30분-약2시간 동안 약 600℃-약 700℃의 온도에서 산소-함유 대기에서 첨가된 탄소화 함께 가열시키는 방법.
  21. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 결과의 생성물이 질화 규소로 구성되고 하기의 중량을 갖는 방법; 약 40중량%-약75중량% 양의 규소; 약 10중량%-약40중량%양의 질소; 약1중량%-약10중량%양의 탄소; 및 약 1중량%-약30중량%양의 산소.
  22. 제21항에 있어서, 상기규소가 약 50중량%-약70중량%의 양으로 존재하고, 질소가 약15중량%-약35중량%의 양으로 존재하고, 탄소가 약1중량%-약6중량%의 양의로 존재하고 및 산소가 약1중량%-약20중량%의 양으로 존재하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 규소가 약55중량%-약65중량%의 양으로 존재하고, 질소가 약25중량%-약35중량%의 양으로 존재하고, 탄소가 약1중량%-약3중량%의 양의로 존재하고 및 산소가 약1중량%-약15중량%의 양으로 존재하는 방법.
  24. 제21항에 있어서, 상기 생성물이 약0.01-약0.5 미크론 범위의 지름을 갖는 입자들로 구성되는 방법.
  25. 제21항에 있어서, 생성물이 약500ppm 이하의 원소 불순물을 포함하고, 상기 원소 불순물이 알루미늄 및 우라늄 이하의 보다 높은 원자 번호를 갖는 규소를 제외한 원소들을 포함하는 방법.
  26. 제21하에 있어서, 생성물이 수소를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  27. 제21하에 있어서, 생성물이 약5-약15중량% 양의 산소를 포함하고, 생성물을 가압시켜 가압된 세라믹 부분을 생성하는 단계; 적어도 약2.7g/cc의 밀도를 갖는 소결된 부분을 생성하기 위해 약1500℃-약1900℃의 온도로 가압된 세라믹 부분을 가열시키는 단계(상기에서, 생성물 또는 그로부터 생성되는 가압된 세라믹 부분으로부터 산소를 제거하기 위한 어떠한 단계도 상기 가열 전에 수행되지 않는다)로 구성되는 과정에 의해 적어도 약 2.7g/cc의 밀도를 갖는 세라믹 부분으로 소결될수 있는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 생성물이 상기 가열 단계 동안 세라믹 부분에 압축력을 적용하지 않고서 적어도 약2.7g/cc의 밀도를 갖는 소결된 세라믹 부분으로 소결될수 있는 방법.
  29. 조성물을 가압시켜 가압된 세라믹 부분을 생성하는 단계; 적어도 약2.7g/cc의 밀도를 갖는 소결된 부분을 생성하기 위해 약1500℃-약1900℃의 온도로 가압된 세라믹 부분을 가열하는 단계(상기에서, 조성물 또는 그로부터 생성되는 가압된 세라믹 부분으로 부터 산소를 제거하기 위한 어떠한 단계도 상기 가열단계 전에 수행되지 않는다)로 구성되는 과정에 의해 적어도 약2.7g/cc의 밀도를 갖는 소결된 세라믹 부분으로 소결될수 있고 질화규소 및 약5-약15중량% 산소로 구성되는 생성물.
  30. 제29항에 있어서, 상기 가열 단계 동안 세라믹 부분에 압축력을 적용하지 않고서 적어도 약2.7g/cc의 밀도를 갖는 소결된 세라믹 부분으로 소결될수 있는 생성물.
  31. 상류 말단 및 하류 말단을 갖는 챔버가 그안에 한정된 반응기; 상류 및 하류 말단 중간 위치에서 챔버와 소통하는 유출구 말단을 갖고, 두번째 관형 부재의 내부 표면 및 첫번째 관형 부재의 외부 표면사이에 첫번째의 일반적으로 환형의 공간이 형성되도록 두번째 관형 부재내에 일반적으로 동축으로 위치된, 각각 내부표면 및 외부표면을 갖는 첫번째 관형 부재 및 두번째 관형 부재로구성되는 첫번째 노즐; 챔버에서 반응하여 니트라이드 생성물을 생성시킬수 있는 적어도 하나의 반응물을 첫번째 관형 부재를 통해 통과시킴으로써 첫번째 관형 부재를 나가 유출구 말단으로 및 챔버내로 내보내는 수단; 첫번째 노즐은 나가고 유출구 말단으로 부터 흐르는 적어도 하나의 반응물을 에워싸도록 대체로 환형 공간을 통해 기체를 통과시키기 위한 수단; 상류 말단에 매우 인접한 위치에서 챔버와 소통하는 유출구 말단을 갖는 두번째 노즐; 및 두번째 노즐의 유출구 말단을 나가서 챔버로 보내기 위해 두번째 노즐을 통해 연소성 혼합물을 통과시키기 위한 수단; 및 필요한 경우, 바람직하게는, 챔버의 하류 말단과 소통하는 말단을 갖고 수집수단으로 확장되는 예를들면, 수정으로 된, 도관 수단을 포함하고, 니트라이드 생성물을 수집하기 위해 챔버의 하류 말단과 소통하는 수집 수단으로 구성되는 니트라이드 화합물 등을 생성하는 장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 두번째 부재가 두번째 대개 환형의 공간을 그들 사이에 형성하는 내부 측벽 및 외부 측벽으로 구성되며, 상기 두번째 환형 공간을 통해 냉각액 유체를 통과시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제32항에 있어서, 상기 두번째 노즐이, 세번째 환형 공간을 그들 사이에 형성하는 내부 측벽 및 외부 측벽을 갖는 세번째 관형 부재로 구성되며, 상기 세번째 환형 공간을 통해 냉각액 유체를 통과시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제33항에 있어서, 상기 챔버가 세로축을 갖고, 상기 첫번째 노즐이 상기 세로축에 대개 직각의 방향으로 적어도 하나의 반응물을 챔버내로 주입시키도록 위치하고, 상기 두번째 노즐이 상기 세로축에 대개 평행인 방향으로 연소성 혼합물을 챔버내로 주입시키도록 위치하는 장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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