1 Toepassing en navorsingsvordering van silikonkarbiedbedekking in koolstof/koolstof termiese veldmateriale
1.1 Toepassing en navorsingsvordering in smeltkroesvoorbereiding
In die enkelkristal termiese veld, diekoolstof/koolstof smeltkroesword hoofsaaklik gebruik as 'n dra houer vir silikon materiaal en is in kontak met diekwarts smeltkroes, soos getoon in Figuur 2. Die werkstemperatuur van die koolstof/koolstof smeltkroes is ongeveer 1450 ℃, wat onderworpe is aan die dubbele erosie van soliede silikon (silikondioksied) en silikondamp, en uiteindelik word die smeltkroes dun of het 'n ringkraak , wat lei tot die mislukking van die smeltkroes.
'n Saamgestelde laag koolstof/koolstof saamgestelde smeltkroes is voorberei deur chemiese damppermeasie proses en in-situ reaksie. Die saamgestelde deklaag was saamgestel uit silikonkarbiedbedekking (100~300μm), silikonbedekking (10~20μm) en silikonnitriedbedekking (50~100μm), wat die korrosie van silikondamp op die binneoppervlak van koolstof/koolstof saamgestelde effektief kon inhibeer smeltkroes. In die produksieproses is die verlies van die saamgestelde bedekte koolstof/koolstof saamgestelde smeltkroes 0,04 mm per oond, en die lewensduur kan 180 oondtye bereik.
Die navorsers het 'n chemiese reaksiemetode gebruik om 'n eenvormige silikonkarbiedbedekking op die oppervlak van die koolstof/koolstof saamgestelde smeltkroes te genereer onder sekere temperatuurtoestande en die beskerming van draergas, deur silikondioksied en silikonmetaal as grondstowwe in 'n hoë-temperatuur sintering te gebruik. oond. Die resultate toon dat die hoë temperatuur behandeling nie net die suiwerheid en sterkte van die sic coating verbeter nie, maar ook die slytasie weerstand van die oppervlak van die koolstof/koolstof saamgestelde oppervlak aansienlik verbeter, en die roes van die oppervlak van die smeltkroes deur SiO damp voorkom. en vlugtige suurstofatome in die monokristal silikon oond. Die lewensduur van die smeltkroes word met 20% verhoog in vergelyking met dié van die smeltkroes sonder sic coating.
1.2 Toepassing en navorsingsvordering in vloeigeleidingsbuis
Die gidssilinder is bo die smeltkroes geleë (soos in Figuur 1 getoon). In die proses van kristaltrek is die temperatuurverskil tussen binne en buite die veld groot, veral die onderste oppervlak is die naaste aan die gesmelte silikonmateriaal, die temperatuur is die hoogste, en die korrosie deur silikondamp is die ernstigste.
Die navorsers het 'n eenvoudige proses en goeie oksidasieweerstand van die leibuis-anti-oksidasiebedekking en voorbereidingsmetode uitgevind. Eerstens is 'n laag silikonkarbiedshare in-situ op die matriks van die leibuis gegroei, en dan is 'n digte silikonkarbied buitenste laag voorberei, sodat 'n SiCw oorgangslaag tussen die matriks en die digte silikonkarbied oppervlaklaag gevorm is. , soos getoon in Figuur 3. Die koëffisiënt van termiese uitsetting was tussen die matriks en silikonkarbied. Dit kan die termiese spanning wat veroorsaak word deur die wanverhouding van termiese uitsettingskoëffisiënt effektief verminder.
Die ontleding toon dat met die toename in SiCw-inhoud, die grootte en aantal krake in die deklaag afneem. Na 10 uur oksidasie in 1100 ℃ lug, is die gewigsverliestempo van die deklaagmonster slegs 0,87% ~ 8,87%, en die oksidasieweerstand en termiese skokweerstand van die silikonkarbiedbedekking is aansienlik verbeter. Die hele voorbereidingsproses word deurlopend voltooi deur chemiese dampneerslag, die voorbereiding van silikonkarbiedbedekking word aansienlik vereenvoudig, en die omvattende werkverrigting van die hele spuitstuk word versterk.
Die navorsers het 'n metode van matriksversterking en oppervlakbedekking van grafietgeleidingsbuis vir czohr monokristal silikon voorgestel. Die verkrygde silikonkarbied-suspensie is eenvormig op die oppervlak van die grafietgeleidingsbuis bedek met 'n laagdikte van 30~50 μm deur kwasbedekking of spuitbedekkingsmetode, en dan in 'n hoëtemperatuur-oond geplaas vir in-situ reaksie, die reaksietemperatuur was 1850~2300 ℃, en die hittebehoud was 2~6h. Die SiC buitenste laag kan gebruik word in 'n 24 in (60.96 cm) enkelkristal groei oond, en die gebruik temperatuur is 1500 ℃, en daar word gevind dat daar geen krake en vallende poeier op die oppervlak van die grafiet leisilinder na 1500h is nie. .
1.3 Toepassing en navorsingsvordering in isolasiesilinder
As een van die sleutelkomponente van die monokristallyne silikon termiese veldstelsel, word die isolasiesilinder hoofsaaklik gebruik om hitteverlies te verminder en die temperatuurgradiënt van die termiese veldomgewing te beheer. As 'n ondersteunende deel van die binnemuur-isolasielaag van enkelkristal-oond, lei silikondampkorrosie tot slakval en krake van die produk, wat uiteindelik lei tot produkfaling.
Ten einde die silikondamp-korrosieweerstand van die C/C-sic saamgestelde isolasiebuis verder te verbeter, het die navorsers die voorbereide C/C-sic saamgestelde isolasiebuisprodukte in die chemiese dampreaksie-oond gesit en digte silikonkarbiedbedekking op die oppervlak van die C/C-sic saamgestelde isolasie buis produkte deur chemiese dampneerslag proses. Die resultate toon dat die proses die korrosie van koolstofvesel op die kern van C/C-sic saamgestelde effektief kan inhibeer deur silikondamp, en die korrosiebestandheid van silikondamp word met 5 tot 10 keer verhoog in vergelyking met koolstof/koolstof saamgestelde, en die lewensduur van die isolasiesilinder en die veiligheid van die termiese veldomgewing word aansienlik verbeter.
2.Gevolgtrekking en vooruitsig
Silikonkarbiedbedekkingword meer en meer algemeen gebruik in koolstof/koolstof termiese veldmateriale vanweë die uitstekende oksidasieweerstand by hoë temperatuur. Met die toenemende grootte van koolstof-/koolstof-termiese veldmateriale wat in monokristallyne silikonproduksie gebruik word, het hoe om die eenvormigheid van silikonkarbiedbedekking op die oppervlak van termiese veldmateriale te verbeter en die lewensduur van koolstof/koolstof-termiese veldmateriale te verbeter 'n dringende probleem geword opgelos te word.
Aan die ander kant, met die ontwikkeling van die monokristallyne silikonbedryf, neem die vraag na hoë-suiwer koolstof/koolstof termiese veldmateriale ook toe, en SiC nanovesels word ook op die interne koolstofvesels gegroei tydens die reaksie. Die massa-ablasie- en lineêre ablasietempo's van C/C-ZRC en C/C-sic ZrC-komposiete wat deur eksperimente voorberei is, is onderskeidelik -0.32 mg/s en 2.57 μm/s. Die massa- en lynablasietempo's van C/C-sic -ZrC-komposiete is onderskeidelik -0.24mg/s en 1.66 μm/s. Die C/C-ZRC-komposiete met SiC-nanovesels het beter ablatiewe eienskappe. Later sal die uitwerking van verskillende koolstofbronne op die groei van SiC-nanovesels en die meganisme van SiC-nanovesels wat die ablatiewe eienskappe van C/C-ZRC-samestellings versterk, bestudeer word.
'n Saamgestelde laag koolstof/koolstof saamgestelde smeltkroes is voorberei deur chemiese damppermeasie proses en in-situ reaksie. Die saamgestelde deklaag was saamgestel uit silikonkarbiedbedekking (100~300μm), silikonbedekking (10~20μm) en silikonnitriedbedekking (50~100μm), wat die korrosie van silikondamp op die binneoppervlak van koolstof/koolstof saamgestelde effektief kon inhibeer smeltkroes. In die produksieproses is die verlies van die saamgestelde bedekte koolstof/koolstof saamgestelde smeltkroes 0,04 mm per oond, en die lewensduur kan 180 oondtye bereik.
Postyd: 22 Februarie 2024