МАТЕРИАЛ, ОБЛАДАЮЩИЙ МНОГОСЛОЙНОЙ СТРУКТУРОЙ И ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ КОНТАКТА С ЖИДКИМ КРЕМНИЕМ

1. Элемент материала, предпочтительно предназначенный для приведения в контакт с жидким кремнием, обладающий монослойной структурой, образованной по меньшей мере одним слоем, называемым «поддерживающий слой», на основе углерода, слоем, называемым «поверхностный слой», образованный карбидом кремния и слоем, называемым «промежуточный слой», помещенным между упомянутыми поддерживающим и поверхностным слоями; отличающийся тем, что упомянутый промежуточный слой образован матриксом из карбида кремния, содержащим по меньшей мере одно углеродное включение, с объемным содержанием карбида кремния, образующего упомянутый промежуточный слой, равным объемному содержанию начальной пористости графита, формирующего поддерживающий слой на основе углерода, умноженному по меньшей мере на 1,2.
2. Элемент материала по п.1 отличающийся тем, что поверхностный и промежуточный слои обладают менее 5 об.%, предпочтительно менее 1 об.% твердого кремния и в частности вообще не содержащие твердого кремния.
3. Элемент материала по п.1 или 2, отличающийся тем, что матрикс карбида кремния, образующий промежуточный слой, содержит по меньшей мере 30 об.%, в частности по меньшей мере 40 об.% углеродного включения или включений.
4. Элемент материала по любому из пп.1 и 2, обладающий промежуточным слоем толщиной по меньшей мере 300 мкм, в частности более 400 мкм и предпочтительно варьирующей от 500 до 2000 мкм.
5. Способ, пригодный для изготовления элемента материала, обладающего многослойной структурой, состоящей из по меньшей мере одного слоя, называемого «поддерживающий слой» на основе углерода, слоя, называемого «поверхностный слой», образованного карбидом кремния и слоя, называемого «промежуточный слой», помещенного между двумя предшествующими слоями, образованного по меньшей мере из одного матрикса карбида кремния, содержащего по меньшей мере одно углеродное включение, с объемным содержанием карбида кремния, образующего упомянутый промежуточный слой, равным объемному содержанию пористости графита поддерживающего слоя на основе углерода, умноженному на 1,8, где упомянутый способ содержит по меньшей мере стадии, состоящие из:
(1) подготовки элемента материала, содержащего по меньшей мере один наружный углеродсодержащий слой с пористостью, варьирующей от 25 до 40 об.%, предпочтительно от 30 до 35 об.%, и предпочтительно распространяющийся на толщину по меньшей мере 1000 мкм.
(2) приведения упомянутого элемента в контакт с жидким кремнием,
(3) выдерживания полученной структуры при температуре, благоприятной для инфильтрации упомянутого жидкого кремния в поры углеродсодержащего слоя и образования составной зоны, сформированной из графитового матрикса, содержащего включения SiC, и
(4) доведения элемента, полученного в конце предшествующего этапа до температуры от 1500 до 1700°C, предпочтительно от 1500 до 1600°C, с целью образования упомянутых ожидаемых поверхностного и промежуточного слоев и использования существенной части остаточного кремния с предшествующей стадии.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что содержание структуры SiC в промежуточном слое варьирует от 45 до 70 об.%.
7. Способ по любому из пп.5 и 6, отличающийся тем, что толщина поверхностного слоя и промежуточного слоя в сумме составляет более 300 мкм, предпочтительно от 500 до 2000 мкм.
8. Способ по любому из пп.5-6, отличающийся тем, что углеродсодержащий слой состоит из графитовых гранул микрометрического размера, варьирующего от 1 до 10 мкм, предпочтительно от 1 до 5 мкм.
9. Способ по любому из пп.5 и 6, отличающийся тем, что стадию (3) выполняют при температуре, варьирующей от 1410 до 1500°C и предпочтительно от 1410 до 1450°C.
10. Способ по любому из пп.5 и 6, отличающийся тем, что упомянутый элемент хранят при температурном уровне стадии (3) в течение от 10 мин до 1 ч, предпочтительно от 20 мин до 40 мин.
11. Способ по любому из пп.5 и 6, отличающийся тем, что стадию (4) проводят при температуре, варьирующей от 1500 до 1700°C, предпочтительно от 1500 до 1600°C.
12. Способ по любому из пп.5 и 6, отличающийся тем, что упомянутый элемент выдерживают на стадии (4) в течение от 1 до 8 ч, предпочтительно от 3 до 6 ч.