1 Aplikasyon ug pag-uswag sa panukiduki sa silicon carbide coating sa mga materyales sa carbon/carbon thermal field
1.1 Pag-uswag sa aplikasyon ug panukiduki sa pag-andam sa crucible
Sa usa ka kristal nga thermal field, angtunawan sa karbon/karbongigamit kasagaran isip sudlanan sa pagdala sa materyal nga silicon ug nakontak sakwarts nga tunawan, sama sa gipakita sa Figure 2. Ang temperatura sa pagtrabaho sa carbon/carbon crucible mga 1450℃, nga gipailalom sa doble nga pagkaguba sa solidong silicon (silicon dioxide) ug silicon vapor, ug sa katapusan ang crucible mahimong nipis o adunay singsing nga liki, nga moresulta sa pagkapakyas sa crucible.
Usa ka composite coating carbon/carbon composite crucible ang giandam pinaagi sa proseso sa chemical vapor permeation ug in-situ reaction. Ang composite coating gilangkoban sa silicon carbide coating (100~300μm), silicon coating (10~20μm) ug silicon nitride coating (50~100μm), nga epektibong makapugong sa kaagnasan sa silicon vapor sa sulod nga nawong sa carbon/carbon composite crucible. Sa proseso sa produksiyon, ang pagkawala sa composite coated carbon/carbon composite crucible kay 0.04 mm matag furnace, ug ang kinabuhi sa serbisyo mahimong moabot sa 180 ka beses sa furnace.
Ang mga tigdukiduki migamit ug pamaagi sa kemikal nga reaksyon aron makamugna og parehas nga silicon carbide coating sa ibabaw sa carbon/carbon composite crucible ubos sa piho nga mga kondisyon sa temperatura ug sa pagpanalipod sa carrier gas, gamit ang silicon dioxide ug silicon metal isip hilaw nga materyales sa usa ka high-temperature sintering furnace. Ang mga resulta nagpakita nga ang high temperature treatment dili lamang makapauswag sa kaputli ug kalig-on sa sic coating, apan makapauswag usab sa resistensya sa pagkaguba sa ibabaw sa carbon/carbon composite, ug makapugong sa kaagnasan sa ibabaw sa crucible sa SiO vapor ug volatile oxygen atoms sa monocrystal silicon furnace. Ang kinabuhi sa serbisyo sa crucible nadugangan ug 20% kon itandi sa crucible nga walay sic coating.
1.2 Pag-uswag sa aplikasyon ug panukiduki sa tubo sa giya sa agos
Ang giya nga silindro nahimutang sa ibabaw sa tunawan (sama sa gipakita sa Hulagway 1). Sa proseso sa pagbira sa kristal, dako ang kalainan sa temperatura tali sa sulod ug gawas sa natad, labi na ang ilawom nga nawong nga labing duol sa tinunaw nga materyal nga silicon, ang temperatura mao ang labing taas, ug ang kaagnasan sa alisngaw sa silicon mao ang labing grabe.
Ang mga tigdukiduki nakaimbento og yano nga proseso ug maayong resistensya sa oksihenasyon sa guide tube anti-oxidation coating ug pamaagi sa pag-andam. Una, usa ka layer sa silicon carbide whisker ang gipatubo in-situ sa matrix sa guide tube, ug dayon usa ka dasok nga silicon carbide outer layer ang giandam, aron maporma ang usa ka SiCw transition layer tali sa matrix ug sa dasok nga silicon carbide surface layer, sama sa gipakita sa Figure 3. Ang coefficient sa thermal expansion anaa tali sa matrix ug silicon carbide. Kini epektibong makapakunhod sa thermal stress nga gipahinabo sa dili pagtugma sa thermal expansion coefficient.
Ang pagtuki nagpakita nga sa pagsaka sa SiCw content, ang gidak-on ug gidaghanon sa mga liki sa coating mokunhod. Human sa 10 ka oras nga oksihenasyon sa 1100 ℃ nga hangin, ang weight loss rate sa coating sample kay 0.87%~8.87% lang, ug ang oxidation resistance ug thermal shock resistance sa silicon carbide coating miuswag pag-ayo. Ang tibuok proseso sa pag-andam padayon nga nahuman pinaagi sa chemical vapor deposition, ang pag-andam sa silicon carbide coating gipasimple pag-ayo, ug ang komprehensibo nga performance sa tibuok nozzle milig-on.
Ang mga tigdukiduki nagsugyot og pamaagi sa pagpalig-on sa matrix ug pag-coat sa ibabaw sa graphite guide tube para sa czohr monocrystal silicon. Ang nakuha nga silicon carbide slurry parehas nga gi-coat sa ibabaw sa graphite guide tube nga adunay gibag-on sa coating nga 30~50 μm pinaagi sa brush coating o spray coating method, ug dayon gibutang sa usa ka high temperature furnace para sa in-situ reaction, ang temperatura sa reaksyon kay 1850~2300 ℃, ug ang pagpreserba sa kainit kay 2~6 ka oras. Ang SiC outer layer magamit sa usa ka 24 in (60.96 cm) single crystal growth furnace, ug ang temperatura sa paggamit kay 1500 ℃, ug nakita nga walay cracking ug falling powder sa ibabaw sa graphite guide cylinder human sa 1500 ka oras.
1.3 Pag-uswag sa aplikasyon ug panukiduki sa silindro sa insulasyon
Isip usa sa mga importanteng sangkap sa monocrystalline silicon thermal field system, ang insulation cylinder gigamit ilabina aron makunhuran ang pagkawala sa kainit ug makontrol ang gradient sa temperatura sa thermal field environment. Isip usa ka suporta nga bahin sa inner wall insulation layer sa single crystal furnace, ang silicon vapor corrosion mosangpot sa pagkahulog ug pagliki sa produkto, nga sa ngadto-ngadto mosangpot sa pagkapakyas sa produkto.
Aron mapalambo pa ang resistensya sa silicon vapor corrosion sa C/C-sic composite insulation tube, gibutang sa mga tigdukiduki ang giandam nga mga produkto sa C/C-sic composite insulation tube ngadto sa chemical vapor reaction furnace, ug giandam ang dense silicon carbide coating sa ibabaw sa mga produkto sa C/C-sic composite insulation tube pinaagi sa proseso sa chemical vapor deposition. Ang mga resulta nagpakita nga, ang proseso epektibong makapugong sa corrosion sa carbon fiber sa kinauyokan sa C/C-sic composite pinaagi sa silicon vapor, ug ang resistensya sa corrosion sa silicon vapor motaas og 5 ngadto sa 10 ka pilo kon itandi sa carbon/carbon composite, ug ang kinabuhi sa insulation cylinder ug ang kaluwasan sa thermal field environment mouswag pag-ayo.
2. Konklusyon ug palaaboton
Taklap nga silicon carbideAng carbon/carbon thermal field materials mas kaylap nga gigamit sa mga carbon/carbon thermal field materials tungod sa maayo kaayo nga resistensya sa oksihenasyon sa taas nga temperatura. Uban sa nagkadaghan nga gidak-on sa carbon/carbon thermal field materials nga gigamit sa monocrystalline silicon production, kung giunsa pagpauswag ang pagkaparehas sa silicon carbide coating sa ibabaw sa mga thermal field materials ug pagpauswag sa kinabuhi sa serbisyo sa carbon/carbon thermal field materials nahimong usa ka dinalian nga problema nga kinahanglan sulbaron.
Sa laing bahin, uban sa pag-uswag sa industriya sa monocrystalline silicon, ang panginahanglan alang sa mga high-purity carbon/carbon thermal field nga mga materyales nagkadaghan usab, ug ang mga SiC nanofibers gipatubo usab sa internal carbon fibers atol sa reaksyon. Ang mass ablation ug linear ablation rates sa C/C-ZRC ug C/C-sic ZrC composites nga giandam pinaagi sa mga eksperimento kay -0.32 mg/s ug 2.57 μm/s, matag usa. Ang mass ug line ablation rates sa C/C-sic-ZrC composites kay -0.24mg/s ug 1.66 μm/s, matag usa. Ang C/C-ZRC composites nga adunay SiC nanofibers adunay mas maayo nga ablative properties. Sa ulahi, ang mga epekto sa lain-laing mga tinubdan sa carbon sa pagtubo sa SiC nanofibers ug ang mekanismo sa SiC nanofibers nga nagpalig-on sa ablative properties sa C/C-ZRC composites pagatun-an.
Usa ka composite coating carbon/carbon composite crucible ang giandam pinaagi sa proseso sa chemical vapor permeation ug in-situ reaction. Ang composite coating gilangkoban sa silicon carbide coating (100~300μm), silicon coating (10~20μm) ug silicon nitride coating (50~100μm), nga epektibong makapugong sa kaagnasan sa silicon vapor sa sulod nga nawong sa carbon/carbon composite crucible. Sa proseso sa produksiyon, ang pagkawala sa composite coated carbon/carbon composite crucible kay 0.04 mm matag furnace, ug ang kinabuhi sa serbisyo mahimong moabot sa 180 ka beses sa furnace.
Oras sa pag-post: Pebrero 22, 2024