1 కార్బన్/కార్బన్ థర్మల్ ఫీల్డ్ మెటీరియల్స్‌లో సిలికాన్ కార్బైడ్ పూత యొక్క అప్లికేషన్ మరియు పరిశోధన పురోగతి
1.1 క్రూసిబుల్ తయారీలో అప్లికేషన్ మరియు పరిశోధన పురోగతి
సింగిల్ క్రిస్టల్ థర్మల్ ఫీల్డ్‌లో, దికార్బన్/కార్బన్ క్రూసిబుల్ప్రధానంగా సిలికాన్ మెటీరియల్ కోసం మోసుకెళ్లే పాత్రగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు దానితో సంబంధం కలిగి ఉంటుందిక్వార్ట్జ్ క్రూసిబుల్, మూర్తి 2లో చూపిన విధంగా. కార్బన్/కార్బన్ క్రూసిబుల్ యొక్క పని ఉష్ణోగ్రత సుమారు 1450℃, ఇది ఘన సిలికాన్ (సిలికాన్ డయాక్సైడ్) మరియు సిలికాన్ ఆవిరి యొక్క రెట్టింపు కోతకు గురవుతుంది మరియు చివరకు క్రూసిబుల్ సన్నగా మారుతుంది లేదా రింగ్ క్రాక్ కలిగి ఉంటుంది, ఫలితంగా క్రూసిబుల్ విఫలమవుతుంది.
రసాయన ఆవిరి పారగమ్య ప్రక్రియ మరియు ఇన్-సిటు రియాక్షన్ ద్వారా కాంపోజిట్ కోటింగ్ కార్బన్/కార్బన్ కాంపోజిట్ క్రూసిబుల్ తయారు చేయబడింది. మిశ్రమ పూత సిలికాన్ కార్బైడ్ పూతతో రూపొందించబడింది (100~300μm), సిలికాన్ పూత (10~20μm) మరియు సిలికాన్ నైట్రైడ్ పూత (50~100μm), ఇది కార్బన్/కార్బన్ కాంపోజిట్ క్రూసిబుల్ లోపలి ఉపరితలంపై సిలికాన్ ఆవిరి యొక్క తుప్పును సమర్థవంతంగా నిరోధించగలదు. ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో, కాంపోజిట్ కోటెడ్ కార్బన్/కార్బన్ కాంపోజిట్ క్రూసిబుల్ యొక్క నష్టం ఒక్కో కొలిమికి 0.04 మిమీ, మరియు సేవ జీవితం 180 ఫర్నేస్ సార్లు చేరుకోవచ్చు.
అధిక-ఉష్ణోగ్రత సింటరింగ్‌లో సిలికాన్ డయాక్సైడ్ మరియు సిలికాన్ మెటల్‌ను ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగించి, నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులు మరియు క్యారియర్ గ్యాస్ రక్షణలో కార్బన్/కార్బన్ కాంపోజిట్ క్రూసిబుల్ ఉపరితలంపై ఏకరీతి సిలికాన్ కార్బైడ్ కోటింగ్‌ను రూపొందించడానికి పరిశోధకులు రసాయన ప్రతిచర్య పద్ధతిని ఉపయోగించారు. కొలిమి. అధిక ఉష్ణోగ్రత చికిత్స sic పూత యొక్క స్వచ్ఛత మరియు బలాన్ని మెరుగుపరచడమే కాకుండా, కార్బన్/కార్బన్ మిశ్రమం యొక్క ఉపరితలం యొక్క దుస్తులు నిరోధకతను బాగా మెరుగుపరుస్తుంది మరియు SiO ఆవిరి ద్వారా క్రూసిబుల్ యొక్క ఉపరితలం తుప్పు పట్టడాన్ని నివారిస్తుందని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. మరియు మోనోక్రిస్టల్ సిలికాన్ ఫర్నేస్‌లోని అస్థిర ఆక్సిజన్ అణువులు. సిక్ పూత లేని క్రూసిబుల్‌తో పోలిస్తే క్రూసిబుల్ యొక్క సేవా జీవితం 20% పెరిగింది.
1.2 ఫ్లో గైడ్ ట్యూబ్‌లో అప్లికేషన్ మరియు పరిశోధన పురోగతి
గైడ్ సిలిండర్ క్రూసిబుల్ పైన ఉంది (మూర్తి 1 లో చూపిన విధంగా). క్రిస్టల్ పుల్లింగ్ ప్రక్రియలో, ఫీల్డ్ లోపల మరియు వెలుపల ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం ఎక్కువగా ఉంటుంది, ముఖ్యంగా దిగువ ఉపరితలం కరిగిన సిలికాన్ పదార్థానికి దగ్గరగా ఉంటుంది, ఉష్ణోగ్రత అత్యధికంగా ఉంటుంది మరియు సిలికాన్ ఆవిరి ద్వారా తుప్పు పట్టడం అత్యంత తీవ్రమైనది.
పరిశోధకులు గైడ్ ట్యూబ్ యాంటీ-ఆక్సిడేషన్ పూత మరియు తయారీ పద్ధతి యొక్క సాధారణ ప్రక్రియ మరియు మంచి ఆక్సీకరణ నిరోధకతను కనుగొన్నారు. మొదట, గైడ్ ట్యూబ్ యొక్క మాతృకపై సిలికాన్ కార్బైడ్ మీసాల పొరను సిటులో పెంచారు, ఆపై దట్టమైన సిలికాన్ కార్బైడ్ బయటి పొరను తయారు చేశారు, తద్వారా మాతృక మరియు దట్టమైన సిలికాన్ కార్బైడ్ ఉపరితల పొర మధ్య SiCw పరివర్తన పొర ఏర్పడింది. , మూర్తి 3 లో చూపిన విధంగా. థర్మల్ విస్తరణ యొక్క గుణకం మాతృక మరియు సిలికాన్ కార్బైడ్ మధ్య ఉంది. ఇది ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం యొక్క అసమతుల్యత వలన కలిగే ఉష్ణ ఒత్తిడిని సమర్థవంతంగా తగ్గిస్తుంది.
SiCw కంటెంట్ పెరుగుదలతో, పూతలో పగుళ్ల పరిమాణం మరియు సంఖ్య తగ్గుతుందని విశ్లేషణ చూపిస్తుంది. 1100లో 10గం ఆక్సీకరణ తర్వాత℃గాలి, పూత నమూనా యొక్క బరువు నష్టం రేటు కేవలం 0.87% ~ 8.87%, మరియు సిలికాన్ కార్బైడ్ పూత యొక్క ఆక్సీకరణ నిరోధకత మరియు థర్మల్ షాక్ నిరోధకత బాగా మెరుగుపడతాయి. మొత్తం తయారీ ప్రక్రియ రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ ద్వారా నిరంతరంగా పూర్తవుతుంది, సిలికాన్ కార్బైడ్ పూత తయారీ చాలా సరళీకృతం చేయబడింది మరియు మొత్తం నాజిల్ యొక్క సమగ్ర పనితీరు బలపడుతుంది.
czohr మోనోక్రిస్టల్ సిలికాన్ కోసం గ్రాఫైట్ గైడ్ ట్యూబ్ యొక్క మ్యాట్రిక్స్ బలోపేతం మరియు ఉపరితల పూత యొక్క పద్ధతిని పరిశోధకులు ప్రతిపాదించారు. పొందిన సిలికాన్ కార్బైడ్ స్లర్రీ 30~50 పూత మందంతో గ్రాఫైట్ గైడ్ ట్యూబ్ ఉపరితలంపై ఏకరీతిలో పూత పూయబడింది.μm బ్రష్ కోటింగ్ లేదా స్ప్రే కోటింగ్ పద్ధతి ద్వారా, ఆపై ఇన్-సిటు రియాక్షన్ కోసం అధిక ఉష్ణోగ్రత కొలిమిలో ఉంచారు, ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత 1850~2300℃, మరియు ఉష్ణ సంరక్షణ 2~6h. SiC బయటి పొరను 24 in(60.96 cm) సింగిల్ క్రిస్టల్ గ్రోత్ ఫర్నేస్‌లో ఉపయోగించవచ్చు మరియు వినియోగ ఉష్ణోగ్రత 1500℃, మరియు 1500h తర్వాత గ్రాఫైట్ గైడ్ సిలిండర్ యొక్క ఉపరితలంపై పగుళ్లు మరియు పడిపోతున్న పొడి లేదని కనుగొనబడింది.
1.3 ఇన్సులేషన్ సిలిండర్‌లో అప్లికేషన్ మరియు పరిశోధన పురోగతి
మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ థర్మల్ ఫీల్డ్ సిస్టమ్ యొక్క ముఖ్య భాగాలలో ఒకటిగా, ఇన్సులేషన్ సిలిండర్ ప్రధానంగా ఉష్ణ నష్టాన్ని తగ్గించడానికి మరియు థర్మల్ ఫీల్డ్ పర్యావరణం యొక్క ఉష్ణోగ్రత ప్రవణతను నియంత్రించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. సింగిల్ క్రిస్టల్ ఫర్నేస్ యొక్క అంతర్గత గోడ ఇన్సులేషన్ పొర యొక్క సహాయక భాగంగా, సిలికాన్ ఆవిరి తుప్పు స్లాగ్ పడిపోవడానికి మరియు ఉత్పత్తి యొక్క పగుళ్లకు దారితీస్తుంది, ఇది చివరికి ఉత్పత్తి వైఫల్యానికి దారితీస్తుంది.
సి/సి-సిక్ కాంపోజిట్ ఇన్సులేషన్ ట్యూబ్ యొక్క సిలికాన్ ఆవిరి తుప్పు నిరోధకతను మరింత మెరుగుపరచడానికి, పరిశోధకులు తయారు చేసిన సి/సి-సిక్ కాంపోజిట్ ఇన్సులేషన్ ట్యూబ్ ఉత్పత్తులను రసాయన ఆవిరి ప్రతిచర్య కొలిమిలో ఉంచారు మరియు దట్టమైన సిలికాన్ కార్బైడ్ కోటింగ్‌ను సిద్ధం చేశారు. రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ ప్రక్రియ ద్వారా C/ C-sic మిశ్రమ ఇన్సులేషన్ ట్యూబ్ ఉత్పత్తుల ఉపరితలం. సిలికాన్ ఆవిరి ద్వారా సి/సి-సిక్ కాంపోజిట్ కోర్‌పై కార్బన్ ఫైబర్ తుప్పు పట్టడాన్ని ఈ ప్రక్రియ సమర్థవంతంగా నిరోధించగలదని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి మరియు కార్బన్/కార్బన్ కాంపోజిట్‌తో పోలిస్తే సిలికాన్ ఆవిరి యొక్క తుప్పు నిరోధకత 5 నుండి 10 రెట్లు పెరుగుతుంది, మరియు ఇన్సులేషన్ సిలిండర్ యొక్క సేవ జీవితం మరియు థర్మల్ ఫీల్డ్ పర్యావరణం యొక్క భద్రత బాగా మెరుగుపడతాయి.
2.ముగింపు మరియు అవకాశం
సిలికాన్ కార్బైడ్ పూతఅధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద అద్భుతమైన ఆక్సీకరణ నిరోధకత కారణంగా కార్బన్/కార్బన్ థర్మల్ ఫీల్డ్ మెటీరియల్స్‌లో మరింత విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ ఉత్పత్తిలో ఉపయోగించే కార్బన్/కార్బన్ థర్మల్ ఫీల్డ్ మెటీరియల్‌ల పరిమాణం పెరుగుతున్నందున, థర్మల్ ఫీల్డ్ మెటీరియల్‌ల ఉపరితలంపై సిలికాన్ కార్బైడ్ పూత యొక్క ఏకరూపతను మెరుగుపరచడం మరియు కార్బన్/కార్బన్ థర్మల్ ఫీల్డ్ మెటీరియల్‌ల సేవా జీవితాన్ని ఎలా మెరుగుపరచడం అనేది తక్షణ సమస్యగా మారింది. పరిష్కరించాలి.
మరోవైపు, మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ పరిశ్రమ అభివృద్ధితో, అధిక స్వచ్ఛత కలిగిన కార్బన్/కార్బన్ థర్మల్ ఫీల్డ్ మెటీరియల్స్‌కు డిమాండ్ కూడా పెరుగుతోంది మరియు ప్రతిచర్య సమయంలో అంతర్గత కార్బన్ ఫైబర్‌లపై SiC నానోఫైబర్‌లు కూడా పెరుగుతాయి. ప్రయోగాల ద్వారా తయారు చేయబడిన C/ C-ZRC మరియు C/ C-sic ZrC మిశ్రమాల యొక్క మాస్ అబ్లేషన్ మరియు లీనియర్ అబ్లేషన్ రేట్లు -0.32 mg/s మరియు 2.57μm/s, వరుసగా. C/ C-sic -ZrC మిశ్రమాల ద్రవ్యరాశి మరియు లైన్ అబ్లేషన్ రేట్లు -0.24mg/s మరియు 1.66μm/s, వరుసగా. SiC నానోఫైబర్‌లతో కూడిన C/ C-ZRC మిశ్రమాలు మెరుగైన అబ్లేటివ్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. తరువాత, SiC నానోఫైబర్‌ల పెరుగుదలపై వివిధ కార్బన్ మూలాల ప్రభావాలు మరియు C/ C-ZRC మిశ్రమాల యొక్క అబ్లేటివ్ లక్షణాలను బలోపేతం చేసే SiC నానోఫైబర్‌ల మెకానిజం అధ్యయనం చేయబడుతుంది.
రసాయన ఆవిరి పారగమ్య ప్రక్రియ మరియు ఇన్-సిటు రియాక్షన్ ద్వారా కాంపోజిట్ కోటింగ్ కార్బన్/కార్బన్ కాంపోజిట్ క్రూసిబుల్ తయారు చేయబడింది. మిశ్రమ పూత సిలికాన్ కార్బైడ్ పూతతో రూపొందించబడింది (100~300μm), సిలికాన్ పూత (10~20μm) మరియు సిలికాన్ నైట్రైడ్ పూత (50~100μm), ఇది కార్బన్/కార్బన్ కాంపోజిట్ క్రూసిబుల్ లోపలి ఉపరితలంపై సిలికాన్ ఆవిరి యొక్క తుప్పును సమర్థవంతంగా నిరోధించగలదు. ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో, కాంపోజిట్ కోటెడ్ కార్బన్/కార్బన్ కాంపోజిట్ క్రూసిబుల్ యొక్క నష్టం ఒక్కో కొలిమికి 0.04 మిమీ, మరియు సేవ జీవితం 180 ఫర్నేస్ సార్లు చేరుకోవచ్చు.
పోస్ట్ సమయం: ఫిబ్రవరి-22-2024