1 Applikaasje en ûndersyk foarútgong fan silisium carbid coating yn koalstof / koalstof termyske fjild materialen
1.1 Applikaasje en ûndersyk foarútgong yn kroes tarieding
Yn de single crystal termyske fjild, dekoalstof / koalstof kroeswurdt benammen brûkt as drager skip foar silisium materiaal en is yn kontakt mei dekwarts kroes, lykas werjûn yn figuer 2. De wurktemperatuer fan 'e koalstof / koalstofkroes is sawat 1450 ℃, dy't ûnderwurpen is oan' e dûbele eroazje fan fêste silisium (silicium dioxide) en silisiumdamp, en úteinlik wurdt de kroes tin of hat in ringkraak , wat resulteart yn it mislearjen fan 'e kroes.
In gearstalde coating koalstof / koalstof gearstalde kroes waard taret troch gemysk damp permeation proses en in-situ reaksje. De gearstalde coating wie gearstald út silisium carbid coating (100 ~ 300μm), silisium coating (10 ~ 20μm) en silisium nitride coating (50 ~ 100μm), dat koe effektyf inhibit de corrosie fan silisium damp op it binnenste oerflak fan koalstof / koalstof gearstalde kroes. Yn 'e produksjeproses is it ferlies fan' e gearstalde coated koalstof / koalstof gearstalde kroes 0,04 mm per oven, en de tsjinst libben kin berikke 180 furnace kear.
De ûndersikers brûkten in gemyske reaksjemetoade om in unifoarme silisiumkarbid-coating te generearjen op it oerflak fan 'e koalstof / koalstof-komposite kroes ûnder bepaalde temperatuerbetingsten en de beskerming fan dragergas, mei silisiumdioxide en silisiummetaal as grûnstoffen yn in hege temperatuer sintering oven. De resultaten litte sjen dat de behanneling mei hege temperatuer net allinich de suverens en sterkte fan 'e sic coating ferbettert, mar ek de wearbestindigens fan it oerflak fan' e koalstof / koalstofkomposite sterk ferbettert, en foarkomt de korrosje fan it oerflak fan 'e kroes troch SiO-damp. en flechtich soerstofatomen yn 'e monokristallijne silisiumofen. De libbensdoer fan 'e kroes wurdt ferhege mei 20% yn ferliking mei dy fan' e kroes sûnder sic coating.
1.2 Applikaasje en ûndersyk foarútgong yn flow guide tube
De gids silinder leit boppe de kroes (lykas werjûn yn figuer 1). Yn it proses fan crystal pulling, it temperatuer ferskil tusken binnen en bûten it fjild is grut, benammen de ûnderste oerflak is it tichtst by de smelte silisium materiaal, de temperatuer is de heechste, en de corrosie troch silisium damp is it meast serieus.
De ûndersikers útfûnen in ienfâldich proses en goede oksidaasje ferset fan de gids buis anty-oksidaasjegetal coating en tarieding metoade. Earst waard in laach silisiumkarbid whisker yn-situ groeid op 'e matrix fan' e liedingsbuis, en dêrnei waard in tichte silisiumkarbid bûtenste laach taret, sadat in SiCw oergongslaach ûntstie tusken de matrix en de tichte silisiumkarbid oerflaklaach , lykas werjûn yn figuer 3. De koëffisjint fan termyske útwreiding wie tusken de matrix en silisiumkarbid. It kin effektyf ferminderjen de termyske stress feroarsake troch de mismatch fan termyske útwreiding koeffizient.
De analyze lit sjen dat mei de tanimming fan SiCw ynhâld, de grutte en it oantal skuorren yn 'e coating ôfnimme. Nei 10h oksidaasje yn 1100 ℃ lucht, it gewicht ferlies taryf fan de coating stekproef is mar 0,87% ~ 8,87%, en de oksidaasje ferset en termyske skok ferset fan de silisium carbid coating binne gâns ferbettere. It hiele tariedingsproses wurdt kontinu foltôge troch gemyske dampdeposysje, de tarieding fan silisiumkarbidcoating wurdt gâns ferienfâldige, en de wiidweidige prestaasjes fan 'e heule nozzle wurdt fersterke.
De ûndersikers foarstelde in metoade fan matrix fersterkjen en oerflak coating fan grafyt gids buis foar czohr monocrystal silisium. De verkregen silisiumkarbid slurry waard unifoarm coated op it oerflak fan 'e grafyt gids buis mei in coating dikte fan 30 ~ 50 μm troch borstel coating of spray coating metoade, en dan pleatst yn in hege temperatuer oven foar in-situ reaksje, de reaksje temperatuer wie 1850 ~ 2300 ℃, en de waarmtebehâld wie 2 ~ 6h. De SiC bûtenste laach kin brûkt wurde yn in 24 yn (60,96 sm) ienkristal groei oven, en de gebrûk temperatuer is 1500 ℃, en it is fûn dat der gjin kraken en fallende poeder op it oerflak fan 'e grafyt gids silinder nei 1500h .
1.3 Applikaasje en ûndersyk foarútgong yn isolaasje silinder
As ien fan 'e wichtichste komponinten fan it monokristallijne silisium termyske fjildsysteem, wurdt de isolaasjesilinder benammen brûkt om waarmteferlies te ferminderjen en de temperatuergradient fan' e termyske fjildomjouwing te kontrolearjen. As in stypjende part fan 'e binnenste muorre isolaasje laach fan single crystal oven, silisium damp corrosie liedt ta slagge falle en kraken fan it produkt, dy't úteinlik liedt ta produkt falen.
Om de silisiumdampkorrosjebestriding fan 'e C / C-sic gearstalde isolaasjebuis fierder te ferbetterjen, sette de ûndersikers de taret C / C-sic gearstalde isolaasjebuisprodukten yn 'e gemyske dampreaksjeofen, en makken dichte silisiumkarbidcoating op' e oerflak fan de C / C-sic gearstalde isolaasje buis produkten troch gemysk damp deposition proses. De resultaten litte sjen dat, It proses kin effektyf inhibit de corrosie fan koalstoffaser op 'e kearn fan C / C-sic gearstalde troch silisium damp, en de corrosie ferset fan silisium damp wurdt ferhege troch 5 oant 10 kear fergelike mei koalstof / koalstof gearstalde, en it libben fan 'e isolaasjesilinder en de feiligens fan' e termyske fjildomjouwing binne sterk ferbettere.
2.Konklúzje en prospect
Silisium carbid coatingwurdt mear en mear wiidferspraat brûkt yn koalstof / koalstof termyske fjild materialen fanwege syn treflike oksidaasje ferset by hege temperatuer. Mei de tanimmende grutte fan koalstof / koalstof termyske fjild materialen brûkt yn monokristallijn silisium produksje, hoe te ferbetterjen de uniformiteit fan silisium carbid coating op it oerflak fan termyske fjild materialen en it ferbetterjen fan de libbensdoer fan koalstof / koalstof termyske fjild materialen is wurden in driuwend probleem oplost wurde.
Oan 'e oare kant, mei de ûntwikkeling fan' e monokristallijne silisium-yndustry, nimt de fraach nei hege suverens fan koalstof / koalstof thermyske fjildmaterialen ek ta, en SiC-nanofibers wurde ek groeid op 'e ynterne koalstoffezels tidens de reaksje. De massa ablaasje en lineêre ablaasje tariven fan C / C-ZRC en C / C-sic ZrC kompositen taret troch eksperiminten binne -0.32 mg / s en 2.57 μm / s, respektivelik. De massa- en lineablaasjeraten fan C/C-sic -ZrC-kompositen binne respektivelik -0.24mg/s en 1.66 μm/s. De C/C-ZRC-kompositen mei SiC-nanofibers hawwe bettere ablative eigenskippen. Letter sille de effekten fan ferskate koalstofboarnen op 'e groei fan SiC-nanofibers en it meganisme fan SiC-nanofibers dy't de ablative eigenskippen fan C / C-ZRC-kompositen fersterkje, wurde bestudearre.
In gearstalde coating koalstof / koalstof gearstalde kroes waard taret troch gemysk damp permeation proses en in-situ reaksje. De gearstalde coating wie gearstald út silisium carbid coating (100 ~ 300μm), silisium coating (10 ~ 20μm) en silisium nitride coating (50 ~ 100μm), dat koe effektyf inhibit de corrosie fan silisium damp op it binnenste oerflak fan koalstof / koalstof gearstalde kroes. Yn 'e produksjeproses is it ferlies fan' e gearstalde coated koalstof / koalstof gearstalde kroes 0,04 mm per oven, en de tsjinst libben kin berikke 180 furnace kear.
Post tiid: Febrewaris 22-2024