Выделение - кремний
Cтраница 3
В водной среде гидрат кремнезема частично гидратируется, переходя снова в раствор. Это затрудняет выделение двуокиои кремния при химических анализах. Значительная часть кремнезема переходит в нерастворимую форму. Остающийся в растворе кремнезем удается перевести в нерастворимое состояние лишь после нескольких выпариваний и высушиваний раствора. Эти операции проводят, количественно определяя двуокись кремния весовым путем. [31]
В начале процесса старения происходит подготовка, а затем и выделение мелкодисперсного кремния, который по мере увеличения времени старения коагулирует и становится видимым в электронный микроскоп. Одновременно с выделением кремния идет подготовка к выделению второй упрочняющей фазы - химического соединения Mg2Si, которая в дальнейшем выделяется в таком мелкодисперсном состоянии, что не обнаруживается даже электронным микроскопом. Она становится хорошо видимой лишь при увеличении температуры старения до 300 С. [32]
При температуре выше 150 С наблюдается значительное уменьшение электросопротивления при содержании кремния 0 4 % и более. Это уменьшение должно быть связано с выделением кремния, так как при этой температуре сплавы находятся в пересыщенном состоянии; однако необходимо подчеркнуть, что еще не доказано образование скоплений кремния, обнаруживаемых по увеличению удельного электросопротивления, как это наблюдалось на других сплавах. [33]
Если легировать кремний примесью As, то в системе Si - О - As, как известно, образуется область твердых растворов. Предполагается, что процесс автоэпитаксии начинается путем выделения кремния из пересыщенного раствора жидкой фазы. В начальный момент возможен рост слоя, легированного примесью, которая переходит в раствор из подложки. На более поздних стадиях растущий слой кремния легируется из газовой фазы. [34]
При температурах выше 1300 С образуется плотная стеклообразная пленка кремнезема, увеличивается масса образцов, скорость окисления невелика и приблизительно равна скорости окисления дисилицида молибдена при этих же температурах. Под пленкой SiO2 WSi2 превращается в W8Si3 с выделением кремния, который диффундирует через стеклообразный слой на поверхности и там реагируете кислородом, образуя новые порции двуокиси кремния. [35]
ГОСТу, методами дилатометрического, микроструктурного, рентгено-структурного анализов, а также измерениями термоэлектродвижущей силы было установлено, что леболт склонен к переохлаждению. Однако ниже температуры 920 он неустойчив и распадается с выделением кремния. Исследования кинетики этого процесса показали, что он протекает наиболее интенсивно в области температур от 700 до 850 и резко затормаживается в присутствия примесей. [36]
Затем пластину кремния с каплей расплава помещают в реактор, где происходит выделение кремния в результате реакции водородного восстановления хлорсиланов. [37]
Способ дальнейшей обработки расплавленной массы зависит от состава пробы и от метода анализа. Так, в случае анализа силиката плав растворяют в разбавленной кислоте; в результате происходит разложение и растворение карбонатов металлов и частичное выделение кремния в виде гидратированного диоксида. Многократная дегидратация позволяет полностью выделить диоксид кремния и получить раствор, пригодный для определения металлических компонентов. Если анионы, входящие в состав ана-лизируемого вещества, необходимо выделить в виде растворимых солей натрия, то полученный плав лучше обработать водой, а не кислотой; в этом случае основная масса катионов останется в виде нерастворимых карбонатов или оксидов. Такой способ обработки предпочтителен, например, при разложении образцов, содержащих малорастворимые сульфаты бария, кальция или свинца. Обработка плава водой позволяет разделить содержащиеся в анализируемом материале анионы и катионы. [38]
Для фторида реакция обратима ( поэтому SiO2 растворяется в HF), а для остальных галогенидов - практически полностью смещена вправо. При нагревании галогенидов SiF4 с кремнием выше 1000 С протекает реакция образования дига-логенидов: SiF4 Si 2SiF2, которые при охлаждении диспропорционируют с выделением кремния. [39]
Для фторида реакция обратима ( поэтому Si02 растворяется в HF), а для остальных галогенидов - практически полностью смещена вправо. При нагревании галогенидов SiF4 с кремнием выше 1000 С протекает реакция образования дига-логенидов: SiF4 Si 2SiF2, которые при охлаждении диспропорционируют с выделением кремния. [40]
Присутствие кремнезема скорее вредно для производства, хотя в принципе десульфуризация может быть осуществлена расплавами метасиликата натрия вместо соды. Однако в этом случае значительное восстановительное действие углерода ставится в зависимость от реакции, которая может идти при большом избытке кремнезема даже вплоть до выделения кремния. Десульфуризация силикатом натрия во многом зависит от температурных условий: при повышении температуры уменьшается выщелачиваемость сульфида железа из металлической ванны. [41]
Одним из преимуществ, которые имеют эти реактивы ( а также и борная кислота) по сравнению с карбонатами щелочных металлов, является легкость удаления после выполнения ими своего назначения. Они допускают, таким образом, более совершенное выделение различных компонентов пробы, не вызывая осложнений, связанных с присутствием нескольких граммов посторонних нелетучих солей, которые особенно мешают при выделении кремния, алюминия, железа, кальция и магния. Другим преимуществом этих плавней является то, что при сплавлении с ними можно в одной и той же навеске анализируемой пробы определить, кроме кремне-кислоты и обычно определяемых оснований, также и щелочные металлы. Если количество имеющейся для анализа пробы ограничено, как это часто бывает при анализе минералов, это является очень важным преимуществом, могущим превысить все отрицательные стороны этих плавней. Однако при анализе горных пород, где материала для анализа обычно бывает достаточно, применение таких плавней редко оправдывается. Еще одним преимуществом этих плавней является легкость получении их в чистом виде, не содержащими загрязнений по сравнению с карбонатами щелочных металлов. [42]
Одним из преимуществ, которые имеют эти реактивы ( а также и борная кислота) по сравнению с карбонатами щелочных металлов, является легкость удаления после выполнения ими своего назначения. Они допускают, таким образом, более совершенное выделение различных компонентов пробы, не вызывая осложнений, связанных с присутствием нескольких граммов посторонних нелетучих солей, которые особенно мешают при выделении кремния, алюминия, железа, кальция и магния. Другим преимуществом этих плавней является то, что при сплавлении с ними можно в одной и той же навеске анализируемой пробы определить, кроме крем-некислоты и обычно определяемых оснований, также и щелочные металлы. Если количество имеющейся для анализа пробы ограничено, как это часто бывает при анализе минералов, это является очень важным преимуществом, могущим превысить все отрицательные стороны этих плавней. Однако при анализе горных пород, где материала для анализа обычно бывает достаточно, применение таких плавней редко оправдывается. Еще одним преимуществом этих плавней является легкость получения их в чистом виде, не содержащими загрязнений по сравнению с карбонатами щелочных металлов. [43]
Кроме того, установлено, что выход кремния зависит не только от температуры, как это было бы, если бы процесс соответствовал уравнениям (9.1) и (9.2), но и от состава паро-газовой смеси. В частности, выход кремния значительно уменьшается, когда молярное отношение Н2: SiCU снижается от 40: 1 до 10: 1, а при молярном отношении 5: 1 выделение кремния практически прекращается. Большое количество подобных данных приводит к выводу о том, что суммарные реакции (9.1) и (9.2) не отражают истинного протекания процесса, и поэтому их использование в термодинамических расчетах не может служить основой для его изучения. Хотя кинетика процесса восстановления играет большую роль в определении выхода реакции, отработка технологии должна основываться в первую очередь на изучении условий установления термодинамического равновесия в системе реагентов. Для проведения расчетов термодинамического равновесия в гетерогенной системе чистая кристаллическая фаза - парогазовая смесь реагентов следует в первую очередь установить, какие концентрации или парциальные давления являются определяющими и от каких независимых параметров они зависят. [44]
Страницы: 1 2 3 4