1 कार्बन/कार्बन थर्मल फिल्ड सामग्रीहरूमा सिलिकन कार्बाइड कोटिंगको आवेदन र अनुसन्धान प्रगति
1.1 क्रुसिबल तयारीमा आवेदन र अनुसन्धान प्रगति
एकल क्रिस्टल थर्मल फिल्डमा,कार्बन/कार्बन क्रुसिबलमुख्यतया सिलिकन सामग्रीको लागि बोक्ने भाँडोको रूपमा प्रयोग गरिन्छ र सम्पर्कमा छक्वार्ट्ज क्रूसिबल, चित्र 2 मा देखाइए अनुसार। कार्बन/कार्बन क्रुसिबलको काम गर्ने तापक्रम लगभग 1450 ℃ छ, जुन ठोस सिलिकन (सिलिकन डाइअक्साइड) र सिलिकन भापको दोहोरो क्षरणको अधीनमा छ, र अन्तमा क्रुसिबल पातलो हुन्छ वा रिंग क्र्याक हुन्छ। , क्रूसिबल को विफलता को परिणामस्वरूप।
एक मिश्रित कोटिंग कार्बन/कार्बन कम्पोजिट क्रुसिबल रासायनिक वाष्प पारिमेशन प्रक्रिया र इन-सिटू प्रतिक्रिया द्वारा तयार गरिएको थियो। कम्पोजिट कोटिंग सिलिकन कार्बाइड कोटिंग (100 ~ 300μm), सिलिकन कोटिंग (10 ~ 20μm) र सिलिकन नाइट्राइड कोटिंग (50 ~ 100μm) बाट बनेको थियो, जसले कार्बन/कार्बन कम्पोजिटको भित्री सतहमा सिलिकन वाष्पको क्षरणलाई प्रभावकारी रूपमा रोक्न सक्छ। क्रूसिबल। उत्पादन प्रक्रियामा, कम्पोजिट लेपित कार्बन/कार्बन कम्पोजिट क्रुसिबलको हानि ०.०४ मिमी प्रति फर्नेस हो, र सेवा जीवन 180 फर्नेस पटक पुग्न सक्छ।
अन्वेषकहरूले रासायनिक प्रतिक्रिया विधि प्रयोग गरी कार्बन/कार्बन कम्पोजिट क्रुसिबलको सतहमा एक समान सिलिकन कार्बाइड कोटिंग उत्पन्न गर्नका लागि निश्चित तापमान अवस्थाहरू र क्यारियर ग्यासको सुरक्षाको लागि सिलिकन डाइअक्साइड र सिलिकन धातुलाई उच्च-तापमान सिंटरिङमा कच्चा मालको रूपमा प्रयोग गरे। भट्टी। नतिजाहरूले देखाउँछन् कि उच्च तापक्रम उपचारले sic कोटिंगको शुद्धता र बललाई मात्र सुधार गर्दैन, तर कार्बन/कार्बन कम्पोजिटको सतहको पहिरन प्रतिरोधलाई पनि सुधार गर्छ, र SiO भापद्वारा क्रूसिबलको सतहको जंगलाई रोक्छ। र मोनोक्रिस्टल सिलिकन भट्टीमा अस्थिर अक्सिजन परमाणुहरू। क्रुसिबलको सेवा जीवन sic कोटिंग बिनाको क्रूसिबलको तुलनामा 20% ले बढेको छ।
१.२ प्रवाह गाइड ट्यूबमा आवेदन र अनुसन्धान प्रगति
गाइड सिलिन्डर क्रुसिबल माथि अवस्थित छ (चित्र 1 मा देखाइएको छ)। क्रिस्टल खिच्ने प्रक्रियामा, क्षेत्र भित्र र बाहिरको तापमानको भिन्नता ठूलो छ, विशेष गरी तल्लो सतह पग्लिएको सिलिकन सामग्रीको सबैभन्दा नजिक छ, तापक्रम उच्चतम छ, र सिलिकन भाप द्वारा जंग सबैभन्दा गम्भीर छ।
अन्वेषकहरूले गाइड ट्यूब एन्टि-अक्सिडेशन कोटिंग र तयारी विधिको सरल प्रक्रिया र राम्रो अक्सीकरण प्रतिरोध आविष्कार गरे। पहिले, सिलिकन कार्बाइड व्हिस्करको एक तह गाइड ट्यूबको म्याट्रिक्समा इन-सीटु बढाइएको थियो, र त्यसपछि बाक्लो सिलिकन कार्बाइड बाहिरी तह तयार गरिएको थियो, जसले गर्दा म्याट्रिक्स र बाक्लो सिलिकन कार्बाइड सतह तहको बीचमा SiCw ट्रान्जिसन तह बनाइएको थियो। , चित्र 3 मा देखाइएको रूपमा। थर्मल विस्तार को गुणांक म्याट्रिक्स र सिलिकन कार्बाइड बीच थियो। यसले थर्मल विस्तार गुणांकको बेमेलको कारण थर्मल तनावलाई प्रभावकारी रूपमा कम गर्न सक्छ।
विश्लेषणले देखाउँछ कि SiCw सामग्री बढ्दै जाँदा, कोटिंगमा दरारहरूको आकार र संख्या घट्छ। 1100 ℃ हावामा 10h अक्सीकरण पछि, कोटिंग नमूनाको वजन घटाउने दर मात्र 0.87% ~ 8.87% छ, र सिलिकन कार्बाइड कोटिंगको अक्सीकरण प्रतिरोध र थर्मल झटका प्रतिरोध धेरै सुधारिएको छ। सम्पूर्ण तयारी प्रक्रिया रासायनिक वाष्प निक्षेप द्वारा लगातार पूरा हुन्छ, सिलिकन कार्बाइड कोटिंग को तयारी धेरै सरलीकृत छ, र सम्पूर्ण नोजल को व्यापक प्रदर्शन बलियो छ।
शोधकर्ताहरूले म्याट्रिक्स सुदृढीकरण र czohr मोनोक्रिस्टल सिलिकनको लागि ग्रेफाइट गाइड ट्यूबको सतह कोटिंगको एक विधि प्रस्ताव गरे। प्राप्त सिलिकन कार्बाइड स्लरीलाई ब्रश कोटिंग वा स्प्रे कोटिंग विधिद्वारा 30 ~ 50 μm को कोटिंग मोटाईको साथ ग्रेफाइट गाइड ट्यूबको सतहमा समान रूपमा लेपित गरिएको थियो, र त्यसपछि इन-सिटू प्रतिक्रियाको लागि उच्च तापक्रम भट्टीमा राखिएको थियो, प्रतिक्रिया तापमान। 1850 ~ 2300 ℃ थियो, र गर्मी संरक्षण 2 ~ 6 घन्टा थियो। SiC बाहिरी तह 24 in (60.96 cm) एकल क्रिस्टल वृद्धि फर्नेस मा प्रयोग गर्न सकिन्छ, र प्रयोग तापमान 1500 ℃ छ, र यो 1500h पछि ग्रेफाइट गाइड सिलिन्डर को सतह मा कुनै क्र्याकिंग र झर्ने पाउडर छैन कि पाइन्छ। ।
1.3 इन्सुलेशन सिलिन्डरमा आवेदन र अनुसन्धान प्रगति
मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन थर्मल फिल्ड प्रणालीको प्रमुख कम्पोनेन्टहरू मध्ये एकको रूपमा, इन्सुलेशन सिलिन्डर मुख्यतया गर्मी हानि कम गर्न र थर्मल फिल्ड वातावरणको तापमान ढाँचा नियन्त्रण गर्न प्रयोग गरिन्छ। एकल क्रिस्टल फर्नेसको भित्री पर्खाल इन्सुलेशन तहको सहयोगी भागको रूपमा, सिलिकन वाष्प क्षरणले उत्पादनको स्ल्याग ड्रपिङ र क्र्याक गर्न निम्त्याउँछ, जसले अन्ततः उत्पादन विफलता निम्त्याउँछ।
C/C-sic कम्पोजिट इन्सुलेशन ट्यूबको सिलिकन वाष्प क्षरण प्रतिरोधलाई अझ बढाउनको लागि, अन्वेषकहरूले तयार C/C-sic कम्पोजिट इन्सुलेशन ट्यूब उत्पादनहरू रासायनिक वाष्प प्रतिक्रिया भट्टीमा राखे, र घना सिलिकन कार्बाइड कोटिंग तयार पारे। रासायनिक वाष्प निक्षेप प्रक्रिया द्वारा C/C-sic कम्पोजिट इन्सुलेशन ट्यूब उत्पादनहरूको सतह। नतिजाहरूले देखाउँछन् कि, प्रक्रियाले सिलिकन वाष्पद्वारा C/C-sic कम्पोजिटको कोरमा कार्बन फाइबरको जंगलाई प्रभावकारी रूपमा रोक्न सक्छ, र सिलिकन वाष्पको क्षरण प्रतिरोध कार्बन/कार्बन कम्पोजिटको तुलनामा 5 देखि 10 गुणाले बढेको छ, र इन्सुलेशन सिलिन्डरको सेवा जीवन र थर्मल क्षेत्र वातावरणको सुरक्षा धेरै सुधारिएको छ।
2. निष्कर्ष र संभावना
सिलिकन कार्बाइड कोटिंगकार्बन/कार्बन थर्मल फिल्ड सामाग्रीहरूमा यसको उच्च तापमानमा उत्कृष्ट अक्सीकरण प्रतिरोधको कारण अधिक र अधिक व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन उत्पादनमा प्रयोग हुने कार्बन/कार्बन थर्मल फिल्ड सामाग्रीको बढ्दो आकारको साथ, थर्मल फिल्ड सामग्रीको सतहमा सिलिकन कार्बाइड कोटिंगको एकरूपता कसरी सुधार गर्ने र कार्बन/कार्बन थर्मल फिल्ड सामग्रीको सेवा जीवन सुधार गर्ने तत्काल समस्या भएको छ। समाधान गर्न।
अर्कोतर्फ, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन उद्योगको विकासको साथ, उच्च-शुद्धता कार्बन/कार्बन थर्मल फिल्ड सामग्रीको माग पनि बढ्दै गएको छ, र प्रतिक्रियाको क्रममा आन्तरिक कार्बन फाइबरहरूमा SiC नानोफाइबरहरू पनि उब्जिएका छन्। प्रयोगहरूद्वारा तयार गरिएका C/C-ZRC र C/C-sic ZrC कम्पोजिटहरूको मास एब्लेशन र रेखीय पृथक दरहरू क्रमशः -0.32 mg/s र 2.57 μm/s छन्। C/C-sic -ZrC कम्पोजिटहरूको मास र लाइन एब्लेशन दरहरू क्रमशः -0.24mg/s र 1.66 μm/s छन्। SiC nanofibers संग C/ C-ZRC कम्पोजिटहरु राम्रो ablative गुणहरु छन्। पछि, SiC nanofibers को विकास मा विभिन्न कार्बन स्रोत को प्रभाव र C/C-ZRC कम्पोजिट को abblative गुण सुदृढीकरण SiC nanofibers को संयन्त्र को अध्ययन गरिनेछ।
एक मिश्रित कोटिंग कार्बन/कार्बन कम्पोजिट क्रुसिबल रासायनिक वाष्प पारिमेशन प्रक्रिया र इन-सिटू प्रतिक्रिया द्वारा तयार गरिएको थियो। कम्पोजिट कोटिंग सिलिकन कार्बाइड कोटिंग (100 ~ 300μm), सिलिकन कोटिंग (10 ~ 20μm) र सिलिकन नाइट्राइड कोटिंग (50 ~ 100μm) बाट बनेको थियो, जसले कार्बन/कार्बन कम्पोजिटको भित्री सतहमा सिलिकन वाष्पको क्षरणलाई प्रभावकारी रूपमा रोक्न सक्छ। क्रूसिबल। उत्पादन प्रक्रियामा, कम्पोजिट लेपित कार्बन/कार्बन कम्पोजिट क्रुसिबलको हानि ०.०४ मिमी प्रति फर्नेस हो, र सेवा जीवन 180 फर्नेस पटक पुग्न सक्छ।
पोस्ट समय: फेब्रुअरी-22-2024