Способ пропитки карбидкремниевых изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХсоцИАлистичеснихРЕСПУБЛИК БР ЕЛЬСТВУ м т л ель зделии вания лужбы спла родувке ом чере иную овог и графиточном дарасходеп. 1, очто про влен газа н чаю итку веду ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ АВТОВСИОМЪф СВ(46) 23,12.84.Бюл. 9 47 (72) Н.А. Трощенков, Ю,ф, Костыря, И,Н, Зигало, Н.С. Климкович, Н.П. Кабашный, Ю.Д. Сагалевич, С.Т. Яланский и П.И. Новохатько (71) Днепропетровский ордена Трудо вого Красного Знамени металлургический институт(56) 1. Патент СИА Р 2725032, кл. 118-51 1965.2. Временная технологическая инструкция по пропитке заготовок нагревателей КЭН ВП. Запорожье, Запорожский огнеупорный завод, 1982 прототип) .(54) (57) 1. СПОСОБ ПРОПИТКИ КРЕМНИЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ окунан расплав на основе кремния щийся в графитовом тигле, ч а ю щ и й с я тем, что уменьщения ошла повыщения срока цесс ведут при аргоном или азо и боковую стенк тигля при избыт 0,01-0,05 МПа и2. Способ по щ и й с я тем, при 2550-2600 С130525 35 40 ть непреигля ч ДавлениеМПа Средняя 4,4 6 3 2-2,1-0,01 260 3 40,1 0,018-0,02 0,046-0,05 6 41,-6,0 235 Изобретение относится к производству карбидкремниевых изделий, вчастности нагревателей.Известен способ пропитки карбид кремниевых изделий, включающий ихупаковку в камере в порошок изкремния, пропускание электрическоготока через стенки камеры, нагревизделия и порошка до расплавлениякремния и выдержку до полного проникновения кремния в поры карбидкремниевого изделия 1,Недостаток этого способа заключается в низком выходе годных изделий иэ-за неравномерной пропиткикремнием по поверхности и сечениюизделий.Наиболее близким к изобретениюявляется способ пропитки карбидкремниевых изделий окунанием врасплав на основе кремния, размещенном в графитовом тигле. Пропиткуосуществляют при 2300-2400 С 2.Недостатки известного способазаключаются в ошлаковывании изделийи малом сроке службы графитовоготигля при пропиткеЦель изобретения - уменьшениеошлаковывания изделий и повьппениесрока службы,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу пропиткикарбидкремниевых изделий окунаниемв расплав на основе кремния, размещснном в графитовом тигле, процесс ведут при продувке расплавааргоном или азотом через доннуюили боковую стенки графитового тигляпри избыточном давлении 0,01-0,05 МПаи расходе газа 2-6 нм /ч. 1Причем пропитку ведут при2550-2600 С,Продуваемый через донную илибоковую стенки тигля аргон или азот 5 создает газовую защиту, не позволяетжидкому кремнию просачиваться наружуи, кроме того, механически перемешивает расплав. Тем самым создаютсяусловия для уменьшения ошлаковывания 10 изделий и повьппения срока службы.тигля.При избыточном давлении менее0,01 МПа и расходе газа менее2.нм /ч эффект незначителен, а при315 давлении более 0,05 МПа и расходеболее 6 нм/ч наблюдается сильноевспучивание расплава, приводящеек браку изделий, Проведение процессапри 2550-2600 С обеспечивает полу 20 чение изделий лучшего качества. В тигель из графита марки ППГзасыпают смесь кремния (94 мас.7) с 1,17 бора, расплавляют и добав ляют алюминиевую проволоку 4,97.). В расплав вводят концы карбидкремниевых стержней и доводят температуру расплава до 2550-2600 С.о З 0 Процесс ведут,при продувке расплавааргоном или азотом через донную,и боковую стенки тигля.Варианты процесса и достигаемыерезультаты представлены в таблице. Из таблицы видно, что использова" ние изобретения позволяет повыситьестойкость тигля в 2-3 раза при снижении брака по ошлаковыванию изделий с 5,3 до 2,5-37.1130525 Продолжение таблицы 2-2, 3 41,0 2500260025002600 8 33 8 48 2 0,01-0,012 58,5 8 40,3 76,7 3,8-4,2 0,018-0,022 57,3 0,046-0,050,088-0,009 8 39,5 75,1 5,8-6 26,2 44,4 2500 4 8 1, 8-2 2550 1 0,06-0,07 24,4 43,3 2350 28 5,3 10 П р и м е ч а н и е. Опыты 1-3 проводят при продувке азотом,опыты 5-9 - аргоном. Опыты 8-9 относятсяк режимам, выходящим за предлагаемыепределы. В опыте 9 расплав выплескиваетсяиз тигля. Опыты 4 и 10 осуществляют поизвестному способу. Заказ 9504/18Тираж 463 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5