•深入讨论了硅熔体与石墨坩埚接触形成碳化硅的机理。
•讨论了温度对SiC钝化层连续性的影响。
•讨论了石墨在高温和真空条件下与Si-Al熔体和蒸气接触的降解机制。
• 初级碳化硅层钝化石墨表面，保护坩埚免受铝侵蚀。
• 在处理Si-Al 熔体时，Al 碳化物相的形成是石墨降解的罪魁祸首。
石墨是加工高纯硅的常用耐火材料；然而，由于熔体大量渗入坩埚，它不能用于在高温下保持 Si-Al 熔体。本研究研究了石墨与 Si 在 1500 和 1800°C 以及石墨与 Si-20wt%Al 熔体在 1500°C 和真空条件下的相互作用机制。应用扫描电子显微镜 (SEM) 和 X 射线粉末衍射 (XRD) 方法研究在石墨与 Si 和石墨与 Si-Al 熔体的界面处形成的相的形态和化学性质。结果表明，Si-Al 熔体中的 Al 渗入石墨中，形成碳化铝，伴随着体积膨胀，从而导致坩埚破坏。比较了硅熔体中碳化硅 (SiC) 和 Si-20wt%Al 熔体在石墨坩埚中形成碳化硅 (SiC) 的机理。结果表明，石墨坩埚可以通过控制在表面上形成致密的SiC层来钝化，并且可以用于不同的熔体处理，没有熔体渗透和坩埚破坏。还研究了温度对钝化 SiC 层生长的影响。