高温富Si环境中C/C复合纤维异化机理研究

随着直拉法热场尺寸的不断增大,单晶硅生产过程中已经大批量采用C/C复合埚帮替代石墨埚帮。但是,由于埚帮处在高温富Si环境中,经过一定时间后碳纤维出现异化现象,致使埚帮失效,高频次的更换增加了企业的生产成本。研究中利用XRD对碳纤维埚帮异化不同阶段物相进行分析,通过SEM对异化后的埚帮形貌进行观察,发现处在高温富Si氛围中的碳纤维变成了碳化硅。通过对单晶硅炉内流场和温度场分析,揭示了碳化硅的形成过程和机理。结合碳纤维硅化过程和反应机理分析了埚帮异化的主要原因,为后续高寿命埚帮设计和延长其使用寿命提供增强策略。