ለሞኖክሪስታሊን ሲሊኮን-2 በካርቦን / ካርቦን የሙቀት መስክ ቁሳቁሶች ውስጥ የሲሲ ሽፋን ማመልከቻ እና የምርምር ሂደት

1 በካርቦን / ካርቦን የሙቀት መስክ ቁሳቁሶች ውስጥ የሲሊኮን ካርቦይድ ሽፋን አተገባበር እና የምርምር ሂደት

1.1 በክሩብል ዝግጅት ላይ የመተግበሪያ እና የምርምር ሂደት

በነጠላ ክሪስታል የሙቀት መስክ, እ.ኤ.አየካርቦን / የካርቦን ክራንችበዋናነት ለሲሊኮን ቁሳቁስ እንደ ማጓጓዣ ዕቃ ያገለግላል እና ከ ጋር ግንኙነት አለውኳርትዝ ክሩክብልበስእል 2 እንደሚታየው የካርቦን/ካርቦን ክሩክብል የሙቀት መጠን 1450 ገደማ ነው.℃በጠንካራ የሲሊኮን (የሲሊኮን ዳይኦክሳይድ) እና የሲሊኮን ትነት ድርብ የአፈር መሸርሸር የተጋለጠ ነው, እና በመጨረሻም ክራንቻው ቀጭን ይሆናል ወይም የቀለበት ክራክ አለው, በዚህም ምክንያት የክርሽኑ ውድቀት ይከሰታል.

የተቀናጀ ሽፋን የካርቦን/የካርቦን ውህድ ክራንች በኬሚካላዊ የእንፋሎት ስርጭት ሂደት እና በቦታው ላይ ምላሽ ተዘጋጅቷል። የተቀናበረው ሽፋን በሲሊኮን ካርቦይድ ሽፋን (100 ~ 300) የተዋቀረ ነውμሜትር) ፣ የሲሊኮን ሽፋን (10 ~ 20μm) እና የሲሊኮን ናይትራይድ ሽፋን (50 ~ 100μሜትር) በካርቦን/ካርቦን ውህድ ክሪዚብል ውስጠኛ ገጽ ላይ ያለውን የሲሊኮን ትነት መበላሸትን በትክክል ሊገታ ይችላል። በማምረት ሂደት ውስጥ የተደባለቀ የተሸፈነ የካርቦን / የካርቦን ድብልቅ ክሬዲት መጥፋት በአንድ ምድጃ ውስጥ 0.04 ሚሜ ነው, እና የአገልግሎት ህይወት 180 የእቶን ጊዜ ሊደርስ ይችላል.

ተመራማሪዎቹ ሲሊኮን ዳይኦክሳይድ እና የሲሊኮን ብረትን እንደ ጥሬ ዕቃዎች በመጠቀም ከፍተኛ ሙቀት ባለው የሙቀት መጠን ውስጥ በተወሰኑ የሙቀት ሁኔታዎች ውስጥ እና በካርቦን / ካርቦን ውህድ ክሩሲብል ላይ ባለው የካርቦን / ካርቦን ውህድ ክሩሲብል ላይ አንድ ወጥ የሆነ የሲሊኮን ካርቦይድ ሽፋን ለማመንጨት የኬሚካል ምላሽ ዘዴን ተጠቅመዋል። እቶን. ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት ከፍተኛ ሙቀት ሕክምና የሲክ ሽፋንን ንፅህና እና ጥንካሬን ከማሻሻል በተጨማሪ የካርቦን / ካርቦን ውህድ ንጣፍ መከላከያን በእጅጉ ያሻሽላል እና በሲኦ ትነት የከርሰ ምድር ንጣፍ እንዳይበላሽ ይከላከላል. እና በ monocrystal ሲሊኮን እቶን ውስጥ ተለዋዋጭ የኦክስጅን አቶሞች. የሲክ ሽፋን ከሌለው የከርሰ ምድር አገልግሎት ህይወት በ 20% ጨምሯል.

1.2 በፍሰት መመሪያ ቱቦ ውስጥ የመተግበሪያ እና የምርምር ሂደት

የመመሪያው ሲሊንደር ከከርሰ ምድር በላይ (በስእል 1 እንደሚታየው) ይገኛል. በክሪስታል መጎተት ሂደት ውስጥ በሜዳው ውስጥ እና በውጭ መካከል ያለው የሙቀት ልዩነት ትልቅ ነው ፣ በተለይም የታችኛው ወለል ወደ ቀልጦው የሲሊኮን ቁሳቁስ ቅርብ ነው ፣ የሙቀት መጠኑ ከፍተኛ ነው ፣ እና በሲሊኮን ትነት መበላሸቱ በጣም ከባድ ነው።

ተመራማሪዎቹ የመመሪያው ቱቦ የፀረ-ኦክሳይድ ሽፋን እና የዝግጅት ዘዴ ቀላል ሂደት እና ጥሩ የኦክሳይድ መቋቋም ፈለሰፉ። በመጀመሪያ ፣ የሲሊኮን ካርቦዳይድ ጢስ ማውጫ በቦታው ላይ በመመሪያው ቱቦ ማትሪክስ ላይ ይበቅላል ፣ ከዚያም ጥቅጥቅ ያለ የሲሊኮን ካርቦዳይድ ውጫዊ ሽፋን ተዘጋጅቷል ፣ ስለሆነም የ SiCw ሽግግር ንብርብር በማትሪክስ እና ጥቅጥቅ ባለው የሲሊኮን ካርቦዳይድ ንጣፍ ንጣፍ መካከል ተፈጠረ። , በስእል 3 እንደሚታየው የሙቀት መስፋፋት ቅንጅት በማትሪክስ እና በሲሊኮን ካርቦይድ መካከል ነበር. በሙቀት ማስፋፊያ ቅንጅት አለመመጣጠን ምክንያት የሚፈጠረውን የሙቀት ጭንቀት ውጤታማ በሆነ መንገድ ሊቀንስ ይችላል።

ትንታኔው እንደሚያሳየው የ SiCw ይዘት መጨመር, የሽፋኑ መጠን እና ስንጥቆች ቁጥር ይቀንሳል. ከ 10 ሰአታት በኋላ ኦክሳይድ በ 1100℃አየር, የሽፋን ናሙና የክብደት መቀነሻ መጠን 0.87% ~ 8.87% ብቻ ነው, እና የሲሊኮን ካርቦይድ ሽፋን የኦክሳይድ መከላከያ እና የሙቀት ድንጋጤ መቋቋም በጣም ተሻሽሏል. አጠቃላይ የዝግጅቱ ሂደት በኬሚካላዊ የእንፋሎት ማጠራቀሚያ ያለማቋረጥ ይጠናቀቃል, የሲሊኮን ካርቦይድ ሽፋን ዝግጅት በጣም ቀላል ነው, እና የሙሉ አፍንጫው አጠቃላይ አፈፃፀም ተጠናክሯል.

ተመራማሪዎቹ ለ czohr monocrystal ሲሊከን የግራፋይት መመሪያ ቱቦ የማትሪክስ ማጠናከሪያ እና የወለል ንጣፍ ሽፋን ዘዴን አቅርበዋል ። የተገኘው የሲሊኮን ካርቦዳይድ ዝቃጭ ከ30 ~ 50 ውፍረት ባለው የግራፍ መመሪያ ቱቦ ወለል ላይ ወጥ በሆነ መልኩ ተሸፍኗል።μm በብሩሽ ሽፋን ወይም የሚረጭ ሽፋን ዘዴ ፣ እና ከዚያ በቦታ ውስጥ ምላሽ ለማግኘት በከፍተኛ የሙቀት ምድጃ ውስጥ ያስቀምጡ ፣ የምላሽ ሙቀት 1850 ~ 2300 ነበር℃, እና የሙቀት ጥበቃው 2 ~ 6 ሰ. የሲሲ ውጫዊ ንብርብር በ 24 ኢን (60.96 ሴ.ሜ) ነጠላ ክሪስታል የእድገት ምድጃ ውስጥ መጠቀም ይቻላል እና የአጠቃቀም ሙቀት 1500 ነው℃, እና ከ 1500h በኋላ በግራፍ መመሪያው ሲሊንደር ላይ ምንም የሚሰነጠቅ እና የሚወርድ ዱቄት እንደሌለ ተገኝቷል.

1.3 የኢንሱሌሽን ሲሊንደር ውስጥ የመተግበሪያ እና የምርምር ሂደት

የ monocrystalline ሲሊከን የሙቀት መስክ ስርዓት ቁልፍ አካላት እንደ አንዱ ፣ የኢንሱሌሽን ሲሊንደር በዋነኝነት የሚያገለግለው የሙቀት ብክነትን ለመቀነስ እና የሙቀት መስክ አከባቢን የሙቀት መጠን ለመቆጣጠር ነው። የነጠላ ክሪስታል እቶን ውስጠኛው ግድግዳ ማገጃ ንብርብር እንደ ደጋፊ አካል ፣ የሲሊኮን ትነት ዝገት ወደ ጥቀርሻ መውደቅ እና የምርት መሰንጠቅን ያስከትላል ፣ ይህም በመጨረሻ ወደ ምርት ውድቀት ያመራል።

ተመራማሪዎቹ የሲ/ሲሲክ ድብልቅ የኢንሱሌሽን ቱቦን የሲሊኮን ትነት ዝገት የመቋቋም አቅም የበለጠ ለማሳደግ፣ተመራማሪዎቹ የተዘጋጀውን C/C-sic composite insulation tube ምርቶችን ወደ ኬሚካላዊ የእንፋሎት ምላሽ እቶን ውስጥ ያስገቡ እና ጥቅጥቅ ያለ የሲሊኮን ካርቦዳይድ ሽፋን ያዘጋጁ። በኬሚካላዊ የእንፋሎት ማጠራቀሚያ ሂደት የ C / C-sic ድብልቅ መከላከያ ቱቦ ምርቶች ገጽ. ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት ሂደቱ በሲሊኮን ትነት በ C / C-sic ውህድ እምብርት ላይ ያለውን የካርቦን ፋይበር መበላሸትን በተሳካ ሁኔታ ሊገታ ይችላል ፣ እና የሲሊኮን ትነት የመቋቋም ችሎታ ከካርቦን / ካርቦን ውህድ ጋር ሲነፃፀር ከ 5 እስከ 10 ጊዜ ይጨምራል። እና የኢንሱሌሽን ሲሊንደር አገልግሎት ህይወት እና የሙቀት መስክ አካባቢ ደህንነት በጣም ተሻሽሏል.

2.መደምደሚያ እና ተስፋ

የሲሊኮን ካርቦይድ ሽፋንበከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ባለው እጅግ በጣም ጥሩ የኦክሳይድ መከላከያ ስላለው በካርቦን / ካርቦን የሙቀት መስክ ቁሳቁሶች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል። በሞኖክሪስታሊን ሲሊከን ምርት ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት የካርቦን / የካርቦን የሙቀት መስክ ቁሶች እየጨመረ በመምጣቱ በሙቀት መስክ ቁሳቁሶች ላይ ያለውን የሲሊኮን ካርቦዳይድ ሽፋን ተመሳሳይነት እንዴት ማሻሻል እና የካርቦን / የካርቦን የሙቀት መስክ ቁሳቁሶችን አገልግሎት ህይወት ማሻሻል አስቸኳይ ችግር ሆኗል. እንዲፈታ.

በሌላ በኩል ፣ በሞኖክሪስታሊን የሲሊኮን ኢንዱስትሪ ልማት ፣ ከፍተኛ-ንፅህና የካርቦን / የካርቦን የሙቀት መስክ ቁሳቁሶች ፍላጎት እየጨመረ ነው ፣ እና ሲሲ ናኖፋይበርስ በምላሹ ጊዜ በውስጠኛው የካርቦን ፋይበር ላይ ይበቅላል። በሙከራዎች የተዘጋጁት የ C/C-ZRC እና C/C-sic ZrC ውህዶች የጅምላ ማስወገጃ እና የመስመራዊ ማስወገጃ መጠኖች -0.32 mg/s እና 2.57 ናቸው።μm/s, በቅደም ተከተል. የC/C-sic-ZrC ጥንቅሮች የጅምላ እና የመስመር ማስወገጃ ተመኖች -0.24mg/s እና 1.66 ናቸው።μm/s, በቅደም ተከተል. የC/C-ZRC ውህዶች ከሲሲ ናኖፋይበርስ ጋር የተሻሉ የማስወገጃ ባህሪያት አሏቸው። በኋላ፣ የተለያዩ የካርበን ምንጮች በሲሲ ናኖፋይበርስ እድገት እና በሲሲ ናኖፋይበርስ የC/C-ZRC ውህዶች አፀያፊ ባህሪያት ላይ የሚያሳድሩት ተጽዕኖ ይጠናል።

የተቀናጀ ሽፋን የካርቦን/የካርቦን ውህድ ክራንች በኬሚካላዊ የእንፋሎት ስርጭት ሂደት እና በቦታው ላይ ምላሽ ተዘጋጅቷል። የተቀናበረው ሽፋን በሲሊኮን ካርቦይድ ሽፋን (100 ~ 300) የተዋቀረ ነውμሜትር) ፣ የሲሊኮን ሽፋን (10 ~ 20μm) እና የሲሊኮን ናይትራይድ ሽፋን (50 ~ 100μሜትር) በካርቦን/ካርቦን ውህድ ክሪዚብል ውስጠኛ ገጽ ላይ ያለውን የሲሊኮን ትነት መበላሸትን በትክክል ሊገታ ይችላል። በማምረት ሂደት ውስጥ የተደባለቀ የተሸፈነ የካርቦን / የካርቦን ድብልቅ ክሬዲት መጥፋት በአንድ ምድጃ ውስጥ 0.04 ሚሜ ነው, እና የአገልግሎት ህይወት 180 የእቶን ጊዜ ሊደርስ ይችላል.