Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Основной состав исходной шихты



Исходное вещество ВаTiO3 CаTiO3 PbTiO3 ВСС YCl3 TiO2 SiO2
мас. % в шихте 85, 01 4, 45 3, 46 6, 38 0, 23 0, 10 0, 37

 

ных компонентов и принятого содержания вводимых добавок (для рассматриваемого состава эти массовые соотношения, пересчитанные из мольных % по пункту 1, приведены в табл. 2).

4) Расчет вспомогательных компонентов. В данном примере в шихту, кроме основных компонентов (табл. 2), добавляется углекислый аммоний в количестве 7, 5 мас.% и перед прессованием - 10%-ый водный раствор поливинилового спирта (ПВС) в количестве 7 мас.%.

5) Определение количества исходных компонентов, входящих в состав обоснованной единичной загрузки печи (в данном случае такой расчетной единичной загрузкой принята одна лодочка с 672-мя цилиндрическими заготовками позисторов).

6) Определение и проверка приходных статей материального баланса. Все вышеупомянутые исходные компоненты следует учитывать при составлении приходной части материального баланса процесса спекания. Однако, на этом этапе необходимо внимательно проанализировать физико-химические превращения, происходящие с исходными компонентами на предшествующих технологических операциях. Так, для данного примера следует учесть, что:

- ионы Y3+ в заготовках содержатся в составе гидрокарбоната в соответствии с реакцией (1), которая происходит при составлении шихты

YCl3 + 3NH4HCO3 = Y(HCO3)3 + 3NH4Cl; (1)

- NH4HCO3 в значительной части разлагается на стадии сушки исходной шихты с выделением NH3, CO2, H2O (в примере учтено остаточное содержание NH4HCO3 в количестве 1 % от исходно введенного количества);

- остаточная влажность шихты после подготовки заготовок к спеканию составляет около 3 мас.%.

7) Расчет и проверка расходных статей материального баланса. Расчет производят по уравнениям протекающих реакций образования целевого твердого раствора на основе титанатов (уравнение 2), разложения ряда исходных и промежуточных компонентов (уравнения 3, 4).

0, 892 BaTiO3 + 0, 08 CaTiO3 + 0, 028 PbТiO3 + 0, 015 Y2O3 + +0, 03 TiO2 == Ba0, 892 Ca0, 08Pb0, 028Y0, 03TiO3 + 0, 5 O2 (2)
2Y(HCO3)3 = Y2O3 + 3 H2O + 6 CO2 (3)
2CH2=CH-OH + 5O2 = 4 CO2 + 4 H2O (4)

Уравнение (4) приведено для мономера ПВС.

8) Составление и проверка материального баланса процесса. Все расчетные данные приводятся в сводной таблице (табл. 3), которая обязательно содержит итоговую строку, отражающую соблюдение закона сохранения массы для данной комбинации компонентов и физико-химических процессов в аппарате.

Различие в балансе по приходным и расходным статьям не должно превышать 0, 5 %.

 

Пример 2 . Поэтапная схема расчета продолжительности цикла и материального баланса камеры магнетронного напыления металлического покрытия в производстве биполярных транзисторов.

1) Выбор химического состава напыляемой металлической пленки (например, для первого уровня двухуровневой металлизации можно использовать пленку толщиной 0, 55 мкм на основе Al, содержащую кроме основного компонента 1 % Si, 0, 15 % Ti и 0, 1 % Cu).

2) Расчет продолжительности единичного цикла обработки. В данном примере рассмотрен расчет для установки непрерывного действия «Магна 2М». В этом случае единичным циклом является обработка одной кассеты с 25 пластинами, которая загружается во входной шлюз. Время единичного цикла напыления складывается из следующих составляющих:

Таблица 3

Сводная таблица материального баланса процесса спекания заготовок
позисторов (для одной лодочки с 672 заготовками)

Приход Расход  
Компонент Масса, г % Компонент Масса, г %  
BaTiO3 1661, 12 80, 8 Ba0, 892Ca0, 08Pb0, 028Y0, 03TiO3 1819, 91 88, 6  
CaTiO3 86, 95 4, 2 SiO2 7, 23 0, 3  
PbTiO3 67, 61 3, 3 ВаСuO2-CuO 124, 67 6, 1  
TiO2 1, 95 0, 1 CO2* в т.ч. из Y(HCO3)3 из NH4HCO3 из ПВС 31, 26 2, 89 0, 97 27, 40 1, 5  
SiO2 7, 23 0, 3    
ВаСuO2-CuO 124, 67 6, 1  
Y(HCO3)3 5, 96 0, 3  
NH4HCO3 1, 74 0, 1  
ПВС 13, 70 0, 7 пары H2O в т.ч. из Y(HCO3)3 изNH4HCO3 из ПВС ост. влажность 71, 38 0, 59 0, 40 11, 21 59, 18 3, 5  
H2O (ост. влажность) 59, 18 2, 9      
O2* 24, 91 1, 2  
NH3* 0, 37    
O2* 0, 20    
Итого: 2055, 02   Итого: 2055, 02  

*для газообразных реагентов при значительном присутствии приводят объемные количества при нормальных условиях.

 

τ ц = τ з + τ д.в + τ п.к + 24R + τ н.в + τ в (5)

где τ з и τ в время загрузки и выгрузки кассеты с пластинами во входной и выходной шлюзы соответственно, τ з = τ в ~ 1 мин;

τ д.в время, необходимое для достижения вакуума в рабочей камере, τ д.в ~ 1 мин;

τ н.в время напуска воздуха в камеру, τ н.в ~ 1 мин;

τ п.к время, за которое пластина проходит весь конвейер (для данного примера длина конвейера l = 1, 5 м). Это время определяется исходя из длины конвейера, скорости движения транспортера (обычно составляет величину порядка vтр = 0, 1 0, 2 м/мин), а также с учетом времени подачи и съема пластин с конвейера (обычно 0, 01 0, 005 мин ). Следует учитывать, что скорость движения транспортера зависит от скорости осаждения пленки vос, обеспечиваемой магнетронами камеры напыления, от толщины напыляемой пленки xпл и от длины участка транспортера в пределах камеры напыления lнап

(6)

R ритм выдачи пластин с конвейера, с/шт. R определяется временем, за которое конвейер преодолевает расстояние, равное диаметру пластины dпл и зазору между пластинами Dd.

(7)

3) Расчет приходных статей материального баланса напыления пленки. В данном примере представлен расчет без учета дополнительных компонентов металлизационной пленки (то есть в приближении чисто алюминиевой мишени и пленки). При учете всех компонентов следует вносить возможные поправки на отличие коэффициентов распыления различных материалов. Приходными статьями являются массы металлической мишени mм (или нескольких мишеней в камере напыления) и кремниевых пластин mплас известных размеров. Количество пластин определяется исходя из длины камеры напыления lнап и величины dпл+Dd.

4) Расчет расходных статей. Здесь приводят расчеты:

- массы пленки mмет, осажденной на пластины единичной загрузки;

- массы мишени mрас, распыленной за время осаждения пленки. При этом следует учитывать, что, во-первых, скорость распыления мишени vрас примерно в 1, 5 раза больше, чем скорость осаждения пленки vос. Во-вторых, распыление происходит не со всей поверхности мишени, а с определенной ее части, которая называется зоной эрозии (рис.2). В-третьих, следует оценить, какая доля распыленного металла осаждается на транспортере mтр и на стенках камеры mст;

- массы мишени после напыления определенного числа пленок (в данном случае 4-х пленок на пластины, одновременно находящиеся в камере напыления). Желательно проводить расчет для полной загрузки единичного цикла, то есть в данном случае для 25 пластин.

Результаты расчетов представляют таблицей материального баланса с указанием объема расчетной загрузки (табл.4).

 

Таблица 4


Поделиться:



Популярное:

  1. Австро-венгерское соглашение 1867 г. Основной государственный закон о делах общих и о способах их трактования (21 декабря 1867 г.)
  2. Выбор исходной заготовки и метода ее изготовления
  3. Действие — основной материал актерского искусства
  4. Имеется ли состав этого преступления в действиях Лебединца и других работников администрации?5.3. Список нормативных правовых актов, основной литературы и судебной практики
  5. Использование бомб и понимание основной модели творения
  6. Использование бомб и понимание основной модели творения
  7. Их энергетические ресурсы, включая эмоциональные, направляются по главному руслу – достижения успеха и очень мало расходуются на прочие обстоятельства. Дело – основной источник вдохновения.
  8. Конституция РФ - основной закон общества и государства
  9. Корпоративный нормативный акт как основной источник корпоративного права
  10. Монтаж - основной творческий метод режиссера театрализованных представлений и праздников
  11. Н. Гартман. Основной онтологический вопрос
  12. Наблюдение как основной метод педагогической диагностики


Последнее изменение этой страницы: 2016-05-28; Просмотров: 665; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.019 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь