Способ легирования двуокиси кремния

Способ легирования двуокиси кремния

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик . Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (lii 857926 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 14.02,79 (21) 2726197/29-33 с прнсоелинением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 23. 08. 81, бюллетень № 31

Дата опубликования описания 25.08.81 (5! )М. Кл.

С 03 С 3/06

Гееударстиаый кеиитет

СССР ае делан имбретеник и атерыткй (53) УДК 666.)..037. 98 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Е. В. Климашина, В. Г. Чистосердов

В. Н. Бабушкин и И. К. Крамарев

Лебедев, 1

Государственный научно-исследовательский институт

1 кварцевого стекла (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ

Изобретение относится к силикатнъ1м материалам,точнее к легированному кварцевому стеклу и может быть использовано для легирования двуокиси кремния окислами различных элементов до плавления стекла.

Известен способ легирования пористой заготовки нз двуокиси кремния путем обработки в растворе азотной соли металла в течение 24 ч с последующей сушкой.Полученный материал спекают при 1150-1300 С для получения о высококремнеземистого стекла (1 f

Однако известный способ является малопроизводительным и длительным.

Наиболее близким к изобретению по

1$ технической сущности является. способ легирования пористой заготовки из кварцевого стекла, включающий обработку парами легколетучих солей при нагревании в закрытом пространстве (2 )

Недостаток известного способа—

Ъ периодичность процесса и низкая производительность.

Цель изобретения — повышение производительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве исходного материала используют порошок двуокиси кремния с размером зерен 0,001-0,3 мм, кото- рый обрабатывают парами легирующих компонентов с последующей конденсацией паров, после чего обрабатывают смесью паров NH и Н О и териообрабатывают при 300-400еС.

Процесс осуществляется следующим образом.

В непрерывно подаваемый порошок (размер зерен 0,001 — 0,3 им) иэ природных или искусственных кристаллов кварца, гранулированного мыльного кварца или синтетической двуокиси .кремния, имеющий коинатную теипературу, постоянно подают в рассчитанных количествах пары легколетучих солей различных элементов, например Ti С) (Ткип 136 С), SnCI4(Тки 114 С) ДФС1,у ип 148 С и др. Горячие пары солей

857026

Формула изобретения

30 конденсируясь на поверхности зерен кремнезема, покрывают их тончайшей пленкой. Отдельно в систему подаются смесь паров МНЗ Н 0, которые реагируют на поверхности зерен по реакции 3C lg+ 4NH 4Hg0 3(OH)pl+4 NH4C1, где Э вЂ” элемент (Т i, Sn, У и др. ), При дальнейшем нагревании крупки при

300-400 С происходит обезвоживание о

Э (ОН) до ЭО и возгонка ИН Cl .

Легирование проводят в установке непрерывного действия, позволяющей регулировать производительность процесса от 50 до 240 кг/крупки в сут.

Четыреххлористый титан подогревают до о

150 С, и в парообразном состоянии с помощью газа-носителя через сопло подают во вращающуюся трубу, куда также непрерывным потоком поступает .порошок. Через другое сопло в трубу подают смесь паров NH è Н O, При продвижении крупки по длине трубы происходит смешивание порошка с парами и разложение продуктов реакции в подогреваемой зоне трубы (температура

350 С), В качестве сырья используют крупку из гранулированного жильного кварца

Кыштымского месторождения с удельной поверхностью 520 см /г (размер зерен

0,001-0,17 мм). В качестве исходного материала для получения Ti0 применяют беъводный 100X Ti Cl (удельный вес

1,73 г/см ).

Согласно предлагаемому способу . ремя нахождения порошка в трубереакторе составляет 5-6 мин, т,е. через 5-6 мин от начала поступления нелегированного порошка на выходе из трубы высыпается легированная крупка. Производительность установки до

250 кг/сут, что несравнимо выше, чем в известном способе, Способ легирования двуокиси кремния путем обработки исходного материала парами легирующих компонентов с последующей конденсацией паров, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, в качестве исходного материала используют порошок двуокиси кремния с размером зерен 0,00!-О, 3 мм и после конденсации паров легирующих компонентов порошок обрабатывают смесью паров МНЗи Н О с последующей термообработкой при 300-400 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США ¹ 2303756, кл. 10654, !942.

2. Патент Cl!!A ¹ 3864113, кл. 6560, 1975.

Составитель О. Самохина

Редактор В. Еремеева Техред А.Бабинец Корректор Г. Назарова

Заказ 7123/31 Тираж 520 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4