Окисление кремния
парами воды используется в электронной промышленности:
1. Процессы окисления кремния в парах воды и в сухом кислороде
Благодаря своим уникальным электрофизическим свойствам двуокись кремния ( SiO2 ) находит широкое применение на различных стадиях изготовления микросхем. Слой двуокиси кремния формируется обычно на кремниевой пластине за счет химического взаимодействия в приповерхностной области полупроводника атомов кремния и кислорода. Кислород содержится в окислительной среде, с которой контактирует поверхность кремниевой подложки, нагретой в печи до температуры T = 900 - 1200 С. Окислительной средой может быть сухой или влажный кислород.
Химическая реакция, идущая на поверхности кремниевой пластины, соответствует одному из следующих уравнений:
окисление в атмосфере сухого кислорода: Siтверд.+ O2 = SiO2
окисление в парах воды: Siтверд.+2H2O = SiO2 + 2H2.
Окисление происходит гораздо быстрее в атмосфере влажного кислорода, поэтому его используют для синтеза более толстых защитных слоев двуокиси кремния. А также скорость выращивания окисной плёнки возрастает при использовании водяного пара под давлением, (… и давлении водяных паров 50 ат в течение 2 часов. )
Селиваненко ответил :…разработали новый способ - отжиг в паре при 850 С. При этом все металлы на поверхности проволоки окисляются и начинают хорошо смачиваться. Оксид железа - это и есть ржавчина… она смоется, поверхность станет обогащенной оксидами никеля и хрома. Такая насадка работает в 1,5 раза эффективней той, что мы делали раньше Волочамбургер, 09 Апр. 11, 22:12
Теперь немного сведений про металлы:
легирующие элементы –
На воздухе вольфрам и молибден устойчивы. Заметное окисление металлов наступает при 400—500 С, при более высоких температурах происходит быстрое окисление. При 600-700 С пары воды быстро окисляют металлы.
Нержавеющая сталь:
Максимальная температура применения жаростойких изделий из сталей 12Х18Н10Т в течение 10000 ч составляет 800оС, температура начала интенсивного окалинообразования составляет 850оС.
….Важна температура нагрева и среда в которой происходит охлаждение. … Мартин, 11 Апр. 11, 09:15
Мартин, охлаждение ли? .....а может окисление?
…с повышением температуры парциальное давление настолько возрастает, что газовая смесь перестает быть нейтральной и реакция окисления будет зависеть от парциального давления кислорода образующегося окисла.
Мартин, не случайно окисление насадки проводят в парах воды ( пример с электронной промышленностью ), преодолевая технологические трудности по созданию условий для такого окисления. И поэтому прокаливание насадки в муфельной печи, и резкое охлаждение в воде не дадут нужного результата.....
И если ты собрался поэкспериментировать, то может быть можно в твою муфельную печь всунуть кварцевый ? бокс с насадкой и, подавая туда пар, нагреть и выдержать насадку до нужной температуры и времени?.....
ЗЫ: про давление забыл...