Thermophysical Property Measurements of Non-Equilibrium Melts

非平衡熔体的热物理性质测量

基本信息

批准号：
16360371
负责人：
FUKUYAMA Hiroyuki
金额：
$ 8.64万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

Thermal transport properties of high temperature liquid silicon such as isobaric molar heat capacity, hemispherical total emissivity and thermal conductivity, are key parameter for improving the numerical modeling to produce high quality of single crystalline silicon by Czochralski method. However, it is difficult to measure the thermal transport properties of high-temperature liquid silicon due to the existing of both contamination from contact material and convections. To overcome these problems, a noncontact modulated laser calorimetry in a static magnetic field was developed for simultaneous measurement of the isobaric molar heat capacity, the hemispherical total emissivity and the thermal conductivity of liquid silicon. The isobaric molar heat capacity and the hemispherical total emissivity of liquid silicon were measured at temperature between 1750 K and 2050 K in a static magnetic field from 0.5 to 4 T. The convections in the electromagnetically levitated liquid silicon droplet were effectively suppressed by imposing a static magnetic field. The thermal conductivity was measured at temperatures between 1750 K and 2050 K by imposing the static magnetic field at 2 T or larger with suppressed convections. The determined thermal conductivity shows that the electron contribution is dominant for thermal transport in liquid silicon at temperatures of 1750-2050 K.

高温液态硅的热传输特性，如等压摩尔热容、半球总发射率和导热率，是改进数值模拟以直拉法生产高质量单晶硅的关键参数。然而，由于接触材料污染和对流的双重存在，高温液态硅的热传输特性很难测量。为了克服这些问题，开发了静磁场中的非接触调制激光量热仪，用于同时测量液态硅的等压摩尔热容、半球总发射率和热导率。在0.5~4T静磁场中，在1750K~2050K温度下测量了液态硅的等压摩尔热容和半球总发射率。通过施加静磁场，有效抑制了电磁悬浮液态硅液滴中的对流。磁场。通过施加 2 T 或更大的静磁场并抑制对流，在 1750 K 至 2050 K 的温度下测量导热率。确定的热导率表明，在 1750-2050 K 温度下，电子对液态硅中的热传输起主导作用。

项目成果

期刊论文数量（41）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

静磁場印加により対流を抑制した電磁浮遊SUS304融体に対するACカロリメトリー

通过施加静磁场抑制对流对电磁悬浮 SUS304 熔体进行交流量热

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
日本金属学会概要集
影响因子：
0
作者：
T.Tsukada;H.Kobatake;H.Fukuyama;T.Tsukada;H.Kobatake;H.Fukuyama;高橋翔
通讯作者：
高橋翔

Noncontact Measurement of Thermal Conductivity of Liquid Silicon in a Static Magnetic Field

静磁场中液态硅热导率的非接触测量

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Appl. Phys. Lett Vol. 90
影响因子：
0
作者：
T.Tsukada;H.Kobatake
通讯作者：
H.Kobatake

静磁場と電磁浮遊による高温融体の新しい熱容量,放射率,熱伝導率同時測定法の開発

开发利用静磁场和电磁悬浮同时测量高温熔体热容、发射率和导热系数的新方法

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
まてりあ(日本金属学会会報) Vol.45,7月号
影响因子：
0
作者：
T.Tsukada;H.Kobatake;H.Fukuyama;T.Tsukada;H.Kobatake;H.Fukuyama;高橋翔;小畠秀和;H.Kobatake;I.Minato;H.Fukuyama;H.Fukuyama;H.Kobatake;I.Minato;H.Fukuyama;H.Fukuyama;H.Kobatake;塚田隆夫;杉岡健一;高橋翔;小畠秀和;福山博之;福山博之;小畠秀和;福山博之;塚田隆夫;H.Fukuyama;H.Kobatake;福山博之
通讯作者：
福山博之

還元窒化法によるc軸配向AlN膜の作製

还原氮化法制备c轴取向AlN薄膜

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
日本金属学会講演概要集
影响因子：
0
作者：
T.Tsukada;H.Kobatake;H.Fukuyama;T.Tsukada;H.Kobatake;H.Fukuyama;高橋翔;小畠秀和;H.Kobatake;I.Minato;H.Fukuyama;H.Fukuyama;H.Kobatake;I.Minato;H.Fukuyama;H.Fukuyama;H.Kobatake;塚田隆夫;杉岡健一;高橋翔;小畠秀和;福山博之;福山博之;小畠秀和;福山博之;塚田隆夫;H.Fukuyama;H.Kobatake;福山博之;福山博之;H.Kawamura;I.Minato;H.Fukuyama;H.Kawamura;W.Nakao;中村克仁
通讯作者：
中村克仁

静磁場中での電磁浮遊SUS304融体への周期加熱レーザーカロリメトリー

静磁场中电磁悬浮SUS304熔体的周期加热激光量热