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碳热还原合成SiC过程中能量及物质流扩散机理研究

         

摘要

采用FLUENT软件对多热源SiC合成炉内的气氛环境进行数值模拟,并结合X射线衍射、扫描电子显微镜对合成产物进行表征分析.研究了热源及其结合部能量及物质的传递过程,揭示了碳热还原合成碳化硅能量及物质扩散机理.研究表明,随着合成反应的进行,大量气相物质会首先从热源周围向四周扩散,气相物质穿过热源周围的SiC结晶层,产生大量孔隙,反应进行到60~72h时,热源周围温度达到2696℃,分解产生的Si蒸气与未反应的C粒反应生成SiC,填补孔隙,而在热源结合部,热流强度较小,透气性差,扩散动力减弱,气相物质难以扩散,产品品位明显下降.

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