1 Paggamit ug pag-uswag sa panukiduki sa silicon carbide coating sa carbon/carbon thermal field nga mga materyales
1.1 Paggamit ug pag-uswag sa panukiduki sa pag-andam sa crucible
Sa usa ka kristal nga thermal field, angcarbon/carbon cruciblenag-una nga gigamit ingon nga usa ka pagdala sa sudlanan alang sa silicon nga materyal ug sa kontak uban saquartz crucible, ingon sa gipakita sa Figure 2. Ang nagtrabaho nga temperatura sa carbon/carbon crucible maoy mga 1450 ℃, nga gipailalom sa double erosion sa solid silicon (silicon dioxide) ug silicon vapor, ug sa katapusan ang crucible mahimong nipis o adunay liki sa singsing, nga miresulta sa pagkapakyas sa crucible.
Ang usa ka composite coating carbon/carbon composite crucible giandam pinaagi sa chemical vapor permeation process ug in-situ reaction. Ang composite coating gilangkuban sa silicon carbide coating (100~300μm), silicon coating (10~20μm) ug silicon nitride coating (50~100μm), nga epektibong makapugong sa corrosion sa silicon alisngaw sa sulod nga nawong sa carbon/carbon composite crucible. Sa proseso sa produksiyon, ang pagkawala sa composite nga adunay sapaw nga carbon/carbon composite crucible mao ang 0.04 mm kada hudno, ug ang kinabuhi sa serbisyo mahimong moabot sa 180 ka beses sa hudno.
Gigamit sa mga tigdukiduki ang usa ka pamaagi sa kemikal nga reaksyon aron makamugna og usa ka uniporme nga silicon carbide coating sa ibabaw sa carbon/carbon composite crucible ubos sa piho nga mga kondisyon sa temperatura ug pagpanalipod sa carrier gas, gamit ang silicon dioxide ug silicon metal isip hilaw nga materyales sa usa ka taas nga temperatura nga sintering furnace. Ang mga resulta nagpakita nga ang taas nga temperatura nga pagtambal dili lamang sa pagpalambo sa kaputli ug kalig-on sa sic taklap, apan usab sa hilabihan gayud sa pagpalambo sa pagsul-ob pagsukol sa nawong sa carbon/carbon composite, ug magpugong sa corrosion sa nawong sa crucible sa SiO alisngaw ug dali moalisngaw oxygen atomo sa monocrystal silicon hudno. Ang kinabuhi sa serbisyo sa crucible misaka sa 20% kumpara sa crucible nga walay sic coating.
1.2 Paggamit ug pag-uswag sa panukiduki sa tubo nga giya sa pag-agos
Ang silindro sa giya nahimutang sa ibabaw sa crucible (sama sa gipakita sa Figure 1). Sa proseso sa pagbira sa kristal, ang kalainan sa temperatura tali sa sulod ug sa gawas sa kapatagan dako, ilabi na ang ubos nga nawong mao ang labing duol sa tinunaw nga silicon nga materyal, ang temperatura mao ang pinakataas, ug ang corrosion sa silicon alisngaw mao ang labing seryoso.
Ang mga tigdukiduki nag-imbento sa usa ka yano nga proseso ug maayo nga pagbatok sa oksihenasyon sa guide tube nga anti-oxidation coating ug pamaagi sa pagpangandam. Una, ang usa ka layer sa silicon carbide whisker in-situ nga gipatubo sa matrix sa guide tube, ug unya ang usa ka dasok nga silicon carbide outer layer giandam, aron ang usa ka SiCw transition layer naporma tali sa matrix ug sa dasok nga silicon carbide surface layer, sama sa gipakita sa Figure 3. Ang coefficient sa thermal expansion anaa sa taliwala sa matrix ug silicon. Kini epektibo nga makunhuran ang thermal stress tungod sa mismatch sa thermal expansion coefficient.
Gipakita sa pag-analisar nga sa pagtaas sa sulud sa SiCw, ang gidak-on ug gidaghanon sa mga liki sa coating mikunhod. Human sa 10h oxidation sa 1100 ℃ hangin, ang gibug-aton sa pagkawala rate sa sapaw sample mao lamang ang 0.87% ~ 8.87%, ug ang oksihenasyon pagsukol ug thermal shock pagsukol sa silicon carbide taklap, sa hilabihan gayud milambo. Ang tibuuk nga proseso sa pag-andam nahuman nga padayon pinaagi sa pagtago sa singaw sa kemikal, ang pag-andam sa silicon carbide coating labi nga gipasimple, ug ang komprehensibo nga pasundayag sa tibuuk nga nozzle gipalig-on.
Gisugyot sa mga tigdukiduki ang usa ka pamaagi sa pagpalig-on sa matrix ug pagtabon sa ibabaw sa graphite guide tube alang sa czohr monocrystal silicon. Ang nakuha nga silicon carbide slurry parehas nga gitabonan sa ibabaw sa graphite guide tube nga adunay gibag-on nga coating nga 30 ~ 50 μm pinaagi sa brush coating o spray coating nga pamaagi, ug dayon gibutang sa usa ka taas nga temperatura nga hurno alang sa in-situ nga reaksyon, ang temperatura sa reaksyon mao ang 1850 ~ 2300 ℃, ug ang pagpreserbar sa kainit mao ang 2 ~ 6h. Ang gawas nga layer sa SiC mahimong magamit sa usa ka 24 sa (60.96 cm) nga usa ka kristal nga pagtubo nga hurno, ug ang temperatura sa paggamit mao ang 1500 ℃, ug nakit-an nga wala’y pag-crack ug pagkahulog nga pulbos sa ibabaw sa silindro sa giya sa graphite pagkahuman sa 1500h.
1.3 Paggamit ug pag-uswag sa panukiduki sa insulation cylinder
Ingon nga usa sa mga yawe nga sangkap sa monocrystalline silicon thermal field system, ang insulation cylinder kasagarang gigamit aron makunhuran ang pagkawala sa kainit ug makontrol ang gradient sa temperatura sa thermal field environment. Ingon usa ka pagsuporta nga bahin sa sulud sa sulud sa insulasyon sa dingding sa usa ka hurno nga kristal, ang pagkaguba sa singaw sa silicon nagdala sa pagkahulog sa slag ug pag-crack sa produkto, nga sa katapusan nagdala sa pagkapakyas sa produkto.
Aron madugangan pa ang pagsukol sa silicon vapor corrosion sa C/C-sic composite insulation tube, gibutang sa mga tigdukiduki ang giandam nga C/C-sic composite insulation tube nga mga produkto ngadto sa chemical vapor reaction furnace, ug nag-andam sa dasok nga silicon carbide coating sa ibabaw sa C/C-sic composite insulation tube nga mga produkto pinaagi sa kemikal nga vapor deposition nga mga produkto. Gipakita sa mga resulta nga, Ang proseso epektibo nga makapugong sa kaagnasan sa carbon fiber sa kinauyokan sa C/C-sic composite pinaagi sa silicon vapor, ug ang corrosion resistance sa silicon alisngaw nadugangan sa 5 ngadto sa 10 ka beses kon itandi sa carbon/carbon composite, ug ang serbisyo sa kinabuhi sa insulation cylinder ug ang kaluwasan sa thermal field environment maayo kaayo.
2. Panapos ug palaaboton
Silicon carbide coatingmas ug mas kaylap nga gigamit sa carbon/carbon thermal field nga mga materyales tungod sa maayo kaayo nga oxidation nga pagsukol sa taas nga temperatura. Uban sa nagkadaghang gidak-on sa carbon/carbon thermal field nga mga materyales nga gigamit sa monocrystalline silicon production, unsaon pagpauswag sa uniformity sa silicon carbide coating sa ibabaw sa thermal field nga mga materyales ug pagpalambo sa serbisyo sa kinabuhi sa carbon/carbon thermal field nga mga materyales nahimong dinalian nga problema nga masulbad.
Sa laing bahin, sa pag-uswag sa industriya sa monocrystalline silicon, ang panginahanglan alang sa high-purity nga carbon/carbon thermal field nga mga materyales nagdugang usab, ug ang SiC nanofibers gipatubo usab sa mga internal nga carbon fiber sa panahon sa reaksyon. Ang mass ablation ug linear ablation rates sa C / C-ZRC ug C / C-sic ZrC composites nga giandam sa mga eksperimento mao ang -0.32 mg / s ug 2.57 μm / s, matag usa. Ang mass ug line ablation rates sa C/ C-sic -ZrC composites mao ang -0.24mg/s ug 1.66 μm/s, matag usa. Ang C/C-ZRC composite nga adunay SiC nanofibers adunay mas maayo nga ablative properties. Sa ulahi, ang mga epekto sa lainlaing mga gigikanan sa carbon sa pagtubo sa SiC nanofibers ug ang mekanismo sa SiC nanofibers nga nagpalig-on sa mga ablative nga kabtangan sa C / C-ZRC composites pagatun-an.
Ang usa ka composite coating carbon/carbon composite crucible giandam pinaagi sa chemical vapor permeation process ug in-situ reaction. Ang composite coating gilangkuban sa silicon carbide coating (100~300μm), silicon coating (10~20μm) ug silicon nitride coating (50~100μm), nga epektibong makapugong sa corrosion sa silicon alisngaw sa sulod nga nawong sa carbon/carbon composite crucible. Sa proseso sa produksiyon, ang pagkawala sa composite nga adunay sapaw nga carbon/carbon composite crucible mao ang 0.04 mm kada hudno, ug ang kinabuhi sa serbisyo mahimong moabot sa 180 ka beses sa hudno.
Oras sa pag-post: Peb-22-2024