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

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

1.1 የመተግበሪያ እና የምርምር ሂደት በክሩብል ዝግጅት

በነጠላ ክሪስታል የሙቀት መስክ, እ.ኤ.አየካርቦን / የካርቦን ክራንችበዋናነት ለሲሊኮን ቁሳቁስ እንደ ማጓጓዣ ዕቃ ያገለግላል እና ከ ጋር ግንኙነት አለውኳርትዝ ክሩክብልበስእል 2 ላይ እንደሚታየው የካርቦን/ካርቦን ክሪዚብል የሙቀት መጠን 1450 ℃ ሲሆን ይህም በጠንካራ ሲሊከን (ሲሊኮን ዳይኦክሳይድ) እና በሲሊኮን ተን በድርብ መሸርሸር የተጋለጠ ሲሆን በመጨረሻም ክሬሱ ቀጭን ይሆናል ወይም የቀለበት ስንጥቅ ይኖረዋል። , የክርሽኑ ውድቀትን ያስከትላል.

የተቀናጀ ሽፋን የካርቦን/የካርቦን ውህድ ክራንች በኬሚካላዊ የእንፋሎት ስርጭት ሂደት እና በቦታው ላይ ምላሽ ተዘጋጅቷል። የተቀናበረው ሽፋን በሲሊኮን ካርቦይድ ሽፋን (100 ~ 300μm) ፣ በሲሊኮን ሽፋን (10 ~ 20μm) እና በሲሊኮን ናይትራይድ ሽፋን (50 ~ 100μm) የተዋቀረ ሲሆን ይህም በካርቦን / ካርቦን ስብጥር ውስጠኛ ገጽ ላይ የሲሊኮን ትነት መበላሸትን በትክክል ሊከላከል ይችላል ። ክሩክብል. 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 ከቅርፊቱ 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 ፣ ስለዚህም የ SiCw ሽግግር ሽፋን በማትሪክስ እና ጥቅጥቅ ባለው የሲሊኮን ካርቦዳይድ 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. በ 1100 ℃ አየር ውስጥ ከ 10 ሰ ኦክሳይድ በኋላ ፣ የሽፋኑ ናሙና የክብደት መቀነስ መጠን 0.87% ~ 8.87% ብቻ ነው ፣ እና የሲሊኮን ካርቦይድ ሽፋን የኦክሳይድ መቋቋም እና የሙቀት ድንጋጤ የመቋቋም ችሎታ 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 ካርቦይድ ዝቃጭ በግራፍ መመሪያ ቱቦ ወለል ላይ ከ30 ~ 50 μm ውፍረት ባለው ብሩሽ ሽፋን ወይም የሚረጭ ሽፋን ዘዴ በተመሳሳይ መልኩ ተሸፍኗል ፣ እና ከዚያ በቦታ ውስጥ ምላሽ ለማግኘት በከፍተኛ የሙቀት ምድጃ ውስጥ ይቀመጣል ፣ የምላሽ ሙቀት። 1850 ~ 2300 ℃ ነበር, እና የሙቀት ጥበቃው 2 ~ 6 ሰ. የሲሲ ውጫዊ ንብርብር በ 24 ኢን (60.96 ሴ.ሜ) ነጠላ ክሪስታል የእድገት እቶን ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል ፣ እና የአጠቃቀም የሙቀት መጠኑ 1500 ℃ ነው ፣ እና ከ 1500h በኋላ በግራፋይት መመሪያ ሲሊንደር ላይ ምንም የሚሰነጠቅ እና የሚወድቅ 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 የሚዘጋጁት የጅምላ ማስወገጃ እና የመስመራዊ ማስወገጃ መጠኖች C/C-ZRC እና C/C-sic ZrC ውህዶች -0.32 mg/s እና 2.57 μm/s በቅደም ተከተል። የ C / C-sic -ZrC ጥንቅሮች የጅምላ እና የመስመር ማስወገጃ መጠኖች -0.24mg/s እና 1.66 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 ~ 300μm) ፣ በሲሊኮን ሽፋን (10 ~ 20μm) እና በሲሊኮን ናይትራይድ ሽፋን (50 ~ 100μm) የተዋቀረ ሲሆን ይህም በካርቦን / ካርቦን ስብጥር ውስጠኛ ገጽ ላይ የሲሊኮን ትነት መበላሸትን በትክክል ሊከላከል ይችላል ። ክሩክብል. 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.