1 Aplikimi dhe progresi i kërkimit të veshjes së karbitit të silikonit në materialet e fushës termike të karbonit/karbonit
1.1 Progresi i aplikimit dhe i kërkimit në përgatitjen e kutisë
Në fushën termike me një kristal,karbon/karbon cruciblepërdoret kryesisht si enë mbajtëse për material silikoni dhe është në kontakt meenë kuarci, siç tregohet në Figurën 2. Temperatura e punës e kazanit të karbonit/karbonit është rreth 1450℃, e cila i nënshtrohet erozionit të dyfishtë të silikonit të ngurtë (dioksid silikoni) dhe avullit të silikonit, dhe më në fund kasa bëhet e hollë ose ka një çarje unaze. , duke rezultuar në dështimin e kryqëzimit.
Një kavanoz i përbërë me veshje karbon/karbon u përgatit nga procesi i përshkimit të avullit kimik dhe reaksioni in-situ. Veshja e përbërë ishte e përbërë nga veshja e karbitit të silikonit (100~300μm), veshja e silikonit (10~20μm) dhe veshja e nitridit të silikonit (50~100μm), e cila mund të pengonte në mënyrë efektive gërryerjen e avullit të silikonit në sipërfaqen e brendshme të kompozitit karbon/karbon crucible. Në procesin e prodhimit, humbja e përzierjes së përbërë të veshur me karbon/karbon të përbërë është 0.04 mm për furre dhe jeta e shërbimit mund të arrijë 180 herë furre.
Studiuesit përdorën një metodë reaksioni kimik për të gjeneruar një shtresë uniforme karabit silikoni në sipërfaqen e kavanozit të përbërë karbon/karbon në kushte të caktuara të temperaturës dhe mbrojtjen e gazit mbartës, duke përdorur dioksid silikoni dhe metal silikoni si lëndë të para në një sinterim në temperaturë të lartë. furre. Rezultatet tregojnë se trajtimi me temperaturë të lartë jo vetëm që përmirëson pastërtinë dhe forcën e veshjes sic, por gjithashtu përmirëson në masë të madhe rezistencën ndaj konsumit të sipërfaqes së përbërjes karbon/karbon dhe parandalon korrozionin e sipërfaqes së kavanozit nga avulli SiO. dhe atomet e paqëndrueshme të oksigjenit në furrën e silikonit monokristal. Jetëgjatësia e përdorimit të kavanozit është rritur me 20% krahasuar me atë të kavanozit pa veshje sic.
1.2 Progresi i aplikimit dhe i kërkimit në tubin udhëzues të rrjedhës
Cilindri udhëzues është i vendosur mbi kallën (siç tregohet në figurën 1). Në procesin e tërheqjes së kristalit, ndryshimi i temperaturës midis fushës brenda dhe jashtë është i madh, veçanërisht sipërfaqja e poshtme është më afër materialit të shkrirë të silikonit, temperatura është më e larta dhe korrozioni nga avulli i silikonit është më seriozi.
Studiuesit shpikën një proces të thjeshtë dhe një rezistencë të mirë oksidimi të veshjes dhe përgatitjes së tubit udhëzues kundër oksidimit. Së pari, një shtresë mustaqe karabit silikoni u rrit në vend në matricën e tubit udhëzues dhe më pas u përgatit një shtresë e jashtme e dendur karabit silikoni, në mënyrë që një shtresë tranzicioni SiCw u formua midis matricës dhe shtresës së dendur sipërfaqësore të karbitit të silikonit. , siç tregohet në figurën 3. Koeficienti i zgjerimit termik ishte midis matricës dhe karbitit të silikonit. Mund të zvogëlojë në mënyrë efektive stresin termik të shkaktuar nga mospërputhja e koeficientit të zgjerimit termik.
Analiza tregon se me rritjen e përmbajtjes së SiCw zvogëlohet madhësia dhe numri i çarjeve në veshje. Pas oksidimit 10 orë në ajër 1100 ℃, shkalla e humbjes së peshës së mostrës së veshjes është vetëm 0.87% ~ 8.87%, dhe rezistenca e oksidimit dhe rezistenca ndaj goditjes termike të veshjes së karbitit të silikonit janë përmirësuar shumë. I gjithë procesi i përgatitjes përfundon vazhdimisht me depozitimin e avullit kimik, përgatitja e veshjes së karbitit të silikonit thjeshtohet shumë dhe performanca gjithëpërfshirëse e të gjithë grykës forcohet.
Studiuesit propozuan një metodë të forcimit të matricës dhe veshjes sipërfaqësore të tubit udhëzues të grafitit për silikon monokristal czohr. Lluri i përftuar i karbitit të silikonit u mbulua në mënyrë të njëtrajtshme në sipërfaqen e tubit udhëzues të grafitit me një trashësi veshjeje 30~50 μm me metodën e veshjes me furçë ose veshjes me spërkatje, dhe më pas u vendos në një furrë me temperaturë të lartë për reagimin në vend, temperatura e reagimit. ishte 1850 ~ 2300 ℃, dhe ruajtja e nxehtësisë ishte 2 ~ 6 orë. Shtresa e jashtme e SiC mund të përdoret në një furrë rritjeje me një kristal 24 inç (60,96 cm), dhe temperatura e përdorimit është 1500 ℃, dhe zbulohet se nuk ka asnjë plasaritje dhe pluhur në rënie në sipërfaqen e cilindrit udhëzues të grafit pas 1500h. .
1.3 Progresi i aplikimit dhe i kërkimit në cilindrin izolues
Si një nga komponentët kryesorë të sistemit të fushës termike të silikonit monokristalor, cilindri izolues përdoret kryesisht për të zvogëluar humbjen e nxehtësisë dhe për të kontrolluar gradientin e temperaturës në mjedisin e fushës termike. Si pjesë mbështetëse e shtresës izoluese të murit të brendshëm të furrës me një kristal, korrozioni i avullit të silikonit çon në rënien e skorjeve dhe plasaritjen e produktit, gjë që përfundimisht çon në dështimin e produktit.
Për të rritur më tej rezistencën ndaj korrozionit të avullit të silikonit të tubit izolues të përbërë C/C-sic, studiuesit vendosën produktet e përgatitura të tubit të izolimit të përbërë C/C-sic në furrën e reaksionit kimik të avullit dhe përgatitën veshje të dendur karabit silikoni në sipërfaqja e produkteve të tubit izolues të përbërë C/C-sic nga procesi i depozitimit kimik të avullit. Rezultatet tregojnë se, procesi mund të pengojë në mënyrë efektive korrozionin e fibrës së karbonit në bërthamën e përbërjes C/C-sic nga avulli i silikonit, dhe rezistenca ndaj korrozionit të avullit të silikonit është rritur me 5 deri në 10 herë krahasuar me përbërjen karbon/karbon, dhe jetëgjatësia e shërbimit të cilindrit izolues dhe siguria e mjedisit të fushës termike janë përmirësuar shumë.
2.Përfundimi dhe perspektiva
Veshje me karabit silikonipërdoret gjithnjë e më gjerësisht në materialet e fushës termike të karbonit/karbonit për shkak të rezistencës së shkëlqyer ndaj oksidimit në temperatura të larta. Me rritjen e madhësisë së materialeve të fushës termike të karbonit/karbonit të përdorur në prodhimin monokristalor të silikonit, mënyra se si të përmirësohet uniformiteti i veshjes së karbitit të silikonit në sipërfaqen e materialeve të fushës termike dhe të përmirësohet jetëgjatësia e materialeve të fushës termike të karbonit/karbonit është bërë një problem urgjent. për t'u zgjidhur.
Nga ana tjetër, me zhvillimin e industrisë monokristaline të silikonit, kërkesa për materiale të fushës termike të karbonit/karbonit me pastërti të lartë po rritet gjithashtu, dhe nanofibrat SiC rriten gjithashtu në fibrat e brendshme të karbonit gjatë reagimit. Shkalla e ablacionit masiv dhe ablacioni linear i kompozitave C/C-ZRC dhe C/C-sic ZrC të përgatitura nga eksperimentet janë respektivisht -0,32 mg/s dhe 2,57 μm/s. Shkalla e heqjes së masës dhe vijës së kompoziteve C/C-sic-ZrC është respektivisht -0.24 mg/s dhe 1.66 μm/s. Kompozitat C/C-ZRC me nanofibra SiC kanë veti më të mira ablative. Më vonë, do të studiohen efektet e burimeve të ndryshme të karbonit në rritjen e nanofibrave SiC dhe mekanizmi i nanofibrave SiC që përforcojnë vetitë ablative të kompozitave C/C-ZRC.
Një kavanoz i përbërë me veshje karbon/karbon u përgatit nga procesi i përshkimit të avullit kimik dhe reaksioni in-situ. Veshja e përbërë ishte e përbërë nga veshja e karbitit të silikonit (100~300μm), veshja e silikonit (10~20μm) dhe veshja e nitridit të silikonit (50~100μm), e cila mund të pengonte në mënyrë efektive gërryerjen e avullit të silikonit në sipërfaqen e brendshme të kompozitit karbon/karbon crucible. Në procesin e prodhimit, humbja e përzierjes së përbërë të veshur me karbon/karbon të përbërë është 0.04 mm për furre dhe jeta e shërbimit mund të arrijë 180 herë furre.
Koha e postimit: Shkurt-22-2024