1 אַפּפּליקאַטיאָן און פאָרשונג פּראָגרעס פון סיליציום קאַרבידע קאָוטינג אין טשאַד / טשאַד טערמאַל פעלד מאַטעריאַלס
1.1 אַפּפּליקאַטיאָן און פאָרשונג פּראָגרעס אין קרוסיבלע צוגרייטונג
אין די איין קריסטאַל טערמאַל פעלד, דיטשאַד / טשאַד קרוסאַבאַלאיז דער הויפּט געניצט ווי אַ קעריינג שיף פֿאַר סיליציום מאַטעריאַל און איז אין קאָנטאַקט מיט דיקוואַרץ קרוסאַבאַל, ווי געוויזן אין פיגורע 2. די אַרבעט טעמפּעראַטור פון די טשאַד / טשאַד קרוסיבלע איז וועגן 1450 ℃, וואָס איז אונטערטעניק צו די טאָפּל יראָוזשאַן פון האַרט סיליציום (סיליציום דייאַקסייד) און סיליציום פארע, און לעסאָף די קרוסאַבאַל ווערט דין אָדער האט אַ רינג פּלאַצן. , ריזאַלטינג אין די דורכפאַל פון די קרוסאַבאַל.
א קאָמפּאָסיטע קאָוטינג טשאַד / טשאַד קאַמפּאַזאַט קרוסיבלע איז געווען צוגעגרייט דורך כעמישער פארע פּערמייישאַן פּראָצעס און אין-סיטו אָפּרוף. די קאַמפּאַזאַט קאָוטינג איז געווען קאַמפּאָוזד פון סיליציום קאַרבידע קאָוטינג (100 ~ 300μם), סיליציום קאָוטינג (10~20μם) און סיליציום ניטריד קאָוטינג (50~100μם), וואָס קען יפעקטיוולי ינכיבאַט די קעראָוזשאַן פון סיליציום פארע אויף די ינער ייבערפלאַך פון טשאַד / טשאַד קאַמפּאַזאַט קרוכלע. אין דער פּראָדוקציע פּראָצעס, די אָנווער פון די קאָמפּאָסיטע קאָוטאַד טשאַד / טשאַד קאַמפּאַזאַט קרוסיבלע איז 0.04 מם פּער אויוון, און די דינסט לעבן קענען דערגרייכן 180 אויוון מאל.
די ריסערטשערז געניצט אַ כעמישער אָפּרוף אופֿן צו דזשענערייט אַ מונדיר סיליציום קאַרבידע קאָוטינג אויף די ייבערפלאַך פון די טשאַד / טשאַד קאַמפּאַזאַט קרוסיבלע אונטער זיכער טעמפּעראַטור טנאָים און שוץ פון טראַנספּאָרט גאַז, ניצן סיליציום דייאַקסייד און סיליציום מעטאַל ווי רוי מאַטעריאַלס אין אַ הויך-טעמפּעראַטור סינטערינג. אויוון. די רעזולטאַטן ווייַזן אַז די הויך-טעמפּעראַטור באַהאַנדלונג ניט בלויז ימפּרוווז די ריינקייַט און שטאַרקייַט פון די סיק קאָוטינג, אָבער אויך ימפּרוווז די טראָגן קעגנשטעל פון די ייבערפלאַך פון די טשאַד / טשאַד קאַמפּאַזאַט, און פּריווענץ די קעראָוזשאַן פון די ייבערפלאַך פון די קרוסיבלע דורך סיאָ פארע. און וואַלאַטאַל זויערשטאָף אַטאָמס אין די מאָנאָקריסטאַל סיליציום אויוון. די דינסט לעבן פון די קרוסיבלע איז געוואקסן מיט 20% קאַמפּערד מיט די פון די קרוסיבלע אָן סיק קאָוטינג.
1.2 אַפּפּליקאַטיאָן און פאָרשונג פּראָגרעס אין לויפן פירן רער
דער פירער צילינדער איז ליגן אויבן די קרוסיבלע (ווי געוויזן אין פיגורע 1). אין דעם פּראָצעס פון קריסטאַל פּולינג, די טעמפּעראַטור חילוק צווישן ין און אַרויס די פעלד איז גרויס, ספּעציעל די דנאָ ייבערפלאַך איז קלאָוסאַסט צו די מאָולטאַן סיליציום מאַטעריאַל, די טעמפּעראַטור איז די העכסטן, און די קעראָוזשאַן פון סיליציום פארע איז די מערסט ערנסט.
די ריסערטשערז ינווענטאַד אַ פּשוט פּראָצעס און גוט אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל פון די פירן רער אַנטי-אַקסאַדיישאַן קאָוטינג און צוגרייטונג אופֿן. ערשטער, אַ שיכטע פון סיליציום קאַרבידע וואָנצעס איז געוואקסן אין-סיטו אויף די מאַטריץ פון די פירן רער, און דעמאָלט אַ געדיכט סיליציום קאַרבידע ויסווייניקסט שיכטע איז געווען צוגעגרייט, אַזוי אַז אַ SiCw יבערגאַנג שיכטע איז געשאפן צווישן די מאַטריץ און די געדיכט סיליציום קאַרבידע ייבערפלאַך שיכטע. , ווי געוויזן אין פיגורע 3. דער קאָואַפישאַנט פון טערמאַל יקספּאַנשאַן איז געווען צווישן די מאַטריץ און סיליציום קאַרבידע. עס קענען יפעקטיוולי רעדוצירן די טערמאַל דרוק געפֿירט דורך די מיסמאַטש פון טערמאַל יקספּאַנשאַן קאָואַפישאַנט.
די אַנאַליסיס ווייזט אַז מיט די פאַרגרעסערן פון SiCw אינהאַלט, די גרייס און נומער פון קראַקס אין די קאָוטינג פאַרקלענערן. נאָך 10 שעה אַקסאַדיישאַן אין 1100 ℃ לופט, די וואָג אָנווער קורס פון די קאָוטינג מוסטער איז בלויז 0.87% ~ 8.87%, און די אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל און טערמאַל קלאַפּ קעגנשטעל פון די סיליציום קאַרבידע קאָוטינג זענען זייער ימפּרוווד. דער גאנצער צוגרייטונג פּראָצעס איז קאַנטיניואַסלי געענדיקט דורך כעמישער פארע דעפּאַזישאַן, די צוגרייטונג פון סיליציום קאַרבידע קאָוטינג איז זייער סימפּלאַפייד, און די פולשטענדיק פאָרשטעלונג פון די גאנצע נעזל איז געשטארקט.
די ריסערטשערז פארגעלייגט אַ מעטאָד פון מאַטריץ פֿאַרשטאַרקונג און ייבערפלאַך קאָוטינג פון גראַפייט פירן רער פֿאַר קזאָהר מאָנאָקריסטאַל סיליציום. די באקומען סיליציום קאַרבידע סלערי איז יונאַפאָרמלי קאָוטאַד אויף די ייבערפלאַך פון די גראַפייט פירן רער מיט אַ קאָוטינג גרעב פון 30 ~ 50 μם דורך באַרשט קאָוטינג אָדער שפּריץ קאָוטינג אופֿן, און דעמאָלט געשטעלט אין אַ הויך טעמפּעראַטור אויוון פֿאַר אין-סיטו אָפּרוף, דער אָפּרוף טעמפּעראַטור איז געווען 1850 ~ 2300 ℃, און די היץ פּרעזערוויישאַן איז געווען 2 ~ 6 ה. די סיק ויסווייניקסט שיכטע קענען זיין געוויינט אין אַ 24 אינטש (60.96 סענטימעטער) איין קריסטאַל גראָוט אויוון, און די נוצן טעמפּעראַטור איז 1500 ℃, און עס איז געפונען אַז עס איז קיין קראַקינג און פאַלינג פּודער אויף די ייבערפלאַך פון די גראַפייט פירן צילינדער נאָך 1500 שעה. .
1.3 אַפּפּליקאַטיאָן און פאָרשונג פּראָגרעס אין ינסאַליישאַן צילינדער
ווי איינער פון די שליסל קאַמפּאָונאַנץ פון די מאָנאָקריסטאַללינע סיליציום טערמאַל פעלד סיסטעם, די ינסאַליישאַן צילינדער איז דער הויפּט געניצט צו רעדוצירן היץ אָנווער און קאָנטראָלירן די טעמפּעראַטור גראַדיענט פון די טערמאַל פעלד סוויווע. ווי אַ שטיצן טייל פון די ינער וואַנט ינסאַליישאַן שיכטע פון איין קריסטאַל אויוון, סיליציום פארע קעראָוזשאַן פירט צו סלאַג דראַפּינג און קראַקינג פון די פּראָדוקט, וואָס יווענטשאַוואַלי פירט צו פּראָדוקט דורכפאַל.
אין סדר צו פאַרבעסערן די סיליציום פארע קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון די C / C-sic קאַמפּאַזאַט ינסאַליישאַן רער, די ריסערטשערז שטעלן די צוגעגרייט C / C-sic קאַמפּאַזאַט ינסאַליישאַן רער פּראָדוקטן אין די כעמישער פארע אָפּרוף אויוון און צוגעגרייט געדיכט סיליציום קאַרבידע קאָוטינג אויף די ייבערפלאַך פון די C / C-סיק קאַמפּאַזאַט ינסאַליישאַן רער פּראָדוקטן דורך כעמישער פארע דעפּאַזישאַן פּראָצעס. די רעזולטאַטן ווייַזן אַז דער פּראָצעס קענען יפעקטיוולי ינכיבאַט די קעראָוזשאַן פון טשאַד פיברע אויף די האַרץ פון C / C-sic קאַמפּאַזאַט דורך סיליציום פארע, און די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון סיליציום פארע איז געוואקסן מיט 5-10 מאל קאַמפּערד מיט טשאַד / טשאַד קאַמפּאַזאַט, און די דינסט לעבן פון די ינסאַליישאַן צילינדער און די זיכערקייַט פון די טערמאַל פעלד סוויווע זענען זייער ימפּרוווד.
2. מסקנא און ויסקוק
סיליציום קאַרבידע קאָוטינגאיז מער און מער וויידלי געניצט אין טשאַד / טשאַד טערמאַל פעלד מאַטעריאַלס ווייַל פון זייַן ויסגעצייכנט אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל אין הויך טעמפּעראַטור. מיט די ינקריסינג גרייס פון טשאַד / טשאַד טערמאַל פעלד מאַטעריאַלס געניצט אין מאָנאָקריסטאַללינע סיליציום פּראָדוקציע, ווי צו פֿאַרבעסערן די יונאַפאָרמאַטי פון סיליציום קאַרבידע קאָוטינג אויף די ייבערפלאַך פון טערמאַל פעלד מאַטעריאַלס און פֿאַרבעסערן די דינסט לעבן פון טשאַד / טשאַד טערמאַל פעלד מאַטעריאַלס איז געווארן אַ דרינגלעך פּראָבלעם צו זיין סאַלווד.
אויף די אנדערע האַנט, מיט דער אַנטוויקלונג פון די מאָנאָקריסטאַללינע סיליציום אינדוסטריע, די פאָדערונג פֿאַר הויך-ריינקייַט טשאַד / טשאַד טערמאַל פעלד מאַטעריאַלס איז אויך ינקריסינג, און SiC נאַנאָפיבערס זענען אויך דערוואַקסן אויף די ינערלעך טשאַד פייבערז בעשאַס דער אָפּרוף. די מאַסע אַבלאַטיאָן און לינעאַר אַבלאַטיאָן רייץ פון C / C-ZRC און C / C-sic ZrC קאַמפּאַזאַץ צוגעגרייט דורך יקספּעראַמאַנץ זענען -0.32 מג / s און 2.57 μm / s, ריספּעקטיוולי. די מאַסע און שורה אַבלאַטיאָן רייץ פון C / C-sic -ZrC קאַמפּאַזאַץ זענען ריספּעקטיוולי -0.24mg / s און 1.66 μm / s. די C / C-ZRC קאַמפּאַזאַץ מיט SiC נאַנאָפיבער האָבן בעסער אַבלאַטיוו פּראָפּערטיעס. שפּעטער, די יפעקץ פון פאַרשידענע טשאַד קוואלן אויף דעם וווּקס פון SiC נאַנאָפיבערס און די מעקאַניזאַם פון SiC נאַנאָפיבערס ריינפאָרסינג די אַבלאַטיוו פּראָפּערטיעס פון C / C-ZRC קאַמפּאַזאַץ וועט זיין געלערנט.
א קאָמפּאָסיטע קאָוטינג טשאַד / טשאַד קאַמפּאַזאַט קרוסיבלע איז געווען צוגעגרייט דורך כעמישער פארע פּערמייישאַן פּראָצעס און אין-סיטו אָפּרוף. די קאַמפּאַזאַט קאָוטינג איז געווען קאַמפּאָוזד פון סיליציום קאַרבידע קאָוטינג (100 ~ 300μם), סיליציום קאָוטינג (10~20μם) און סיליציום ניטריד קאָוטינג (50~100μם), וואָס קען יפעקטיוולי ינכיבאַט די קעראָוזשאַן פון סיליציום פארע אויף די ינער ייבערפלאַך פון טשאַד / טשאַד קאַמפּאַזאַט קרוכלע. אין דער פּראָדוקציע פּראָצעס, די אָנווער פון די קאָמפּאָסיטע קאָוטאַד טשאַד / טשאַד קאַמפּאַזאַט קרוסיבלע איז 0.04 מם פּער אויוון, און די דינסט לעבן קענען דערגרייכן 180 אויוון מאל.
פּאָסטן צייט: פעברואר 22-2024