مدل‌ سازي اثر مهم‌ترين عوامل مؤثر بر رفتار سينتيكي واكنش نيتريده‌ كردن سيليسيم به روش پيوند واكنشي بر اساس روش گروهي بررسي داده

Modeling the Effect of the Most Important Factors on the Kinetics Behavior of Silicon Nitration Reaction Based on Group Method of Data Handling

در مطالعه حاضر با استفاده از روش محاسباتي به نام بررسي گروهي داده (group method of data handling) مدل مؤثر براي پيش‌بيني ميزان پيشروي واكنش نيتريده‌كردن سيليسيم به‌روش پيوند واكنشي، توسعه داده شده است. 2186 داده از آزمايش‌‌‌هاي انجام‌شده در اين تحقيق و اطلاعات موجود در كار‌‌هاي گذشته استخراج شده است. تأثيرات مهم‌ترين پارامتر‌‌ها مثل زمان، دما، درصد گاز نيتروژن، اندازۀ قرص و اندازۀ ذرۀ سيليسيم اوليه بررسي شده است. واكنش نيتريده‌كردن سيليسيم در دماي 1573 درجه كلوين انجام شد و نتايج آزمايش با مقادير حاصل از مدل مقايسه و با استفاده از پارامترهاي خطاي آماري عملكرد مدل با خطاي 0/96 تأييد شد. همچنين عملكرد دقيق و مؤثر مدل GMDH در برابر مدل‌‌‌هاي تحليلي قبلي مقايسه شد. با استفاده از آناليز حساسيت، فشار نيتروژن با مقدار 0/27 مؤثرترين پارامتر در ميزان نيتريده‌ شدن تعيين شد.

In the present study, a soft computing method namely the group method of data handling (GMDH) is applied to develop a new and efficient predictive model for prediction of kinetics silicon nitridation. 1186 data point is obtained from experimental results and other studies in literatures. Several effective parameters like time, temperature, nitrogen percentage, pellet size and silicon particle size are considered. The silicon nitridation was performed in 1573 k and results were evaluated against model results for validation of the model. The performance of the model is evaluated through statistical analysis. Furthermore, the performance and efficiency of the GMDH model is confirmed against the two most common analytical models. Using sensitivity analysis, nitrogen pressure with 𝑉𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜 0.27 was the most effective parameter in nitridation.