1 No ka noiʻi a me ka holomua noiʻi ʻana i ka uhi ʻana o ka carbide silika i nā mea kanu wela
1.1 No ka noiʻi a me ka holomua noiʻi ma ka hoʻomākaukau crucible
I loko o ke kahua wela aniani hoʻokahi, kakalapona/carbon cruciblehoʻohana nui ʻia ma ke ʻano he moku lawe no nā mea silika a pili pū me kakīʻaha quartz, e like me ka hoike ana ma ke Kii 2. O ka wela hana o ke kalapona/carbon crucible e pili ana i 1450 ℃, e pili ana i ka lua erosion o ka paʻa silicon (silicon dioxide) a me ka silicon mahu, a ma hope o ka crucible lilo i mea lahilahi a loaʻa i ke apo māwae, ka hopena i ka hemahema o ka crucible.
Ua hoʻomākaukau ʻia kahi pahu kalapona/carbon composite crucible i hoʻopaʻa ʻia e ke kaʻina hoʻoheheʻe kemika a me ka hopena in-situ. Ua haku ʻia ka uhi ʻana o ka carbide silicon (100 ~ 300μm), ka uhi silicon (10 ~ 20μm) a me ka uhi silicon nitride (50 ~ 100μm), i hiki ke hoʻopaʻa pono i ka ʻino o ka mahu silika ma ka ʻili o loko o ka carbon / carbon composite crucible. I ke kaʻina hana, ʻo ka nalowale o ka composite coated carbon/carbon composite crucible he 0.04 mm no ka umu, a hiki i ke ola lawelawe ke hiki i 180 manawa umu.
Ua hoʻohana ka poʻe noiʻi i ke ʻano hana kemika no ka hoʻoulu ʻana i ka uhi ʻana o ka silicon carbide ma luna o ka ʻili o ke kalapona/carbon composite crucible ma lalo o kekahi mau kūlana wela a me ka pale ʻana o ke kinoea lawe, me ka hoʻohana ʻana i ka silicon dioxide a me ka metala silicon ma ke ʻano he mea maka i loko o kahi umu hoʻoheheʻe kiʻekiʻe. Hōʻike nā hopena i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka maʻemaʻe a me ka ikaika o ka hoʻomaʻamaʻa wela kiʻekiʻe, akā hoʻomaikaʻi maikaʻi hoʻi i ka pale ʻana o ka ʻili o ka ili o ka carbon/carbon composite, a pale i ka corrosion o ka ʻili o ka crucible e SiO vapor a me volatile oxygen atoms i loko o ka umu monocrystal silicon. Hoʻonui ʻia ke ola lawelawe o ka crucible e 20% i hoʻohālikelike ʻia me ka crucible me ka ʻole o ka uhi sic.
1.2 Ke noi a me ka holomua noiʻi ma ka paipu alakaʻi kahe
Aia ka pahu alakaʻi ma luna o ka crucible (e like me ka hōʻike ʻana ma ke Kiʻi 1). I ke kaʻina hana o ke aniani huki, ʻo ka ʻokoʻa wela ma waena o loko a me waho o ke kula he nui, ʻoi aku ka nui o ka ʻili lalo e pili kokoke ana i ka mea hoʻoheheʻe silika, ʻo ka wela ke kiʻekiʻe loa, a ʻo ka corrosion e ka mahu silicon ka mea koʻikoʻi loa.
Ua hana nā mea noiʻi i kahi kaʻina hana maʻalahi a me ke kūpaʻa ʻana o ka paipu alakaʻi i ka pale anti-oxidation a me ke ʻano hoʻomākaukau. ʻO ka mua, ua hoʻoulu ʻia kahi ʻāpana o ka ʻūhi silika carbide ma kahi i ulu ʻia ma ka matrix o ka paipu alakaʻi, a laila ua hoʻomākaukau ʻia kahi papa waho silicon carbide, no laila ua hoʻokumu ʻia kahi papa hoʻololi SiCw ma waena o ka matrix a me ka ʻili o ka ʻili silicon carbide, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 3. ʻO ka coefficient o ka hoʻonui wela ma waena o ka matrix a me ke silika. Hiki iā ia ke hōʻemi maikaʻi i ke koʻikoʻi wela i hoʻokumu ʻia e ka like ʻole o ka coefficient hoʻonui wela.
Hōʻike ka hōʻike ʻana me ka hoʻonui ʻana o ka ʻike SiCw, e emi ana ka nui a me ka helu o nā māwae i ka uhi. Ma hope o ka 10h oxidation i 1100 ℃ ea, ʻo 0.87% ~ 8.87% ka nui o ke kaumaha o ke kaumaha o ka hoʻoheheʻe ʻana, a ua hoʻomaikaʻi maikaʻi ʻia ka pale ʻana o ka oxidation a me ke kūʻē ʻana o ka carbide silicon. Hoʻopau mau ʻia ke kaʻina hana hoʻomākaukau holoʻokoʻa e ka hoʻoheheʻe ʻana i ka mahu, ka hoʻomākaukau ʻana o ka silicon carbide coating i maʻalahi loa, a hoʻoikaika ʻia ka hana piha o ka nozzle holoʻokoʻa.
Ua noi nā mea noiʻi i ke ʻano o ka hoʻoikaika ʻana i ka matrix a me ka uhi ʻana i ka ʻili o ka paipu alakaʻi graphite no czohr monocrystal silicon. Ua uhi ʻia ka slurry silicon carbide ma ka ʻili o ka pahu alakaʻi graphite me ka mānoanoa o ka uhi ʻana o 30 ~ 50 μm ma ke ʻano o ka pulupulu a i ʻole ke ʻano hoʻoheheʻe ʻana, a laila hoʻokomo ʻia i loko o kahi umu wela wela no ka hopena in-situ, ʻo ka mahana hopena he 1850 ~ 2300 ℃, a ʻo ka mālama ʻana i ka wela he 2 ~ 6h. Hiki ke hoʻohana ʻia ka papa waho o SiC i loko o ka umu hoʻomāhuahua ʻo 24 in (60.96 cm) hoʻokahi, a ʻo ka hoʻohana ʻana he 1500 ℃, a ʻike ʻia ʻaʻohe māwae a hāʻule ka pauka ma ka ʻili o ka pahu alakaʻi graphite ma hope o 1500h.
1.3 Ka noiʻi a me ka holomua noiʻi ma ka insulation cylinder
E like me kekahi o nā mea koʻikoʻi o ka monocrystalline silicon thermal field system, ua hoʻohana nui ʻia ka insulation cylinder e hōʻemi i ka nalowale o ka wela a me ka mālama ʻana i ka gradient wela o ke kahua wela. Ma ke ʻano he ʻāpana kākoʻo o ka ʻāpana hoʻokaʻawale o ka paia i loko o ka umu aniani hoʻokahi, ʻoi aku ka ʻino o ka mahu silicon i ka hāʻule ʻana a me ka haki ʻana o ka huahana, a hiki i ka hopena o ka huahana.
I mea e hoʻonui hou ai i ke kūʻē ʻana o ka ʻea kinona silika o ka C/C-sic composite insulation tube, ua hoʻokomo ka poʻe noiʻi i nā huahana insulation tube C/C-sic i hoʻomākaukau ʻia i loko o ka umu ahi hoʻoheheʻe kemika, a hoʻomākaukau i ka uhi ʻana o ka silicon carbide ma luna o ka ʻili o ka C/C-sic composite insulation tube nā huahana ma ke kaʻina kemika. Hōʻike nā hualoaʻa, hiki i ke kaʻina hana ke kāohi i ka corrosion o ke kalapona kalapona ma ke kumu o ka C / C-sic composite e ka mahu silika, a ua hoʻonui ʻia ka pale ʻana o ka mahu silicon e 5 a 10 mau manawa i hoʻohālikelike ʻia me ka carbon / carbon composite, a ʻo ke ola lawelawe o ka insulation cylinder a me ka palekana o ke kahua wela.
2. Ka hopena a me ka manaʻo
ʻO ka uhi kalapona silikaʻoi aku ka nui o ka hoʻohana ʻana i ka carbon/carbon thermal field material no ka maikaʻi o ke kūpaʻa oxidation ma ke kiʻekiʻe wela. Me ka hoʻonui ʻana o ka nui o ka carbon/carbon thermal field material i hoʻohana ʻia i ka hana silikon monocrystalline, pehea e hoʻomaikaʻi ai i ka like ʻole o ka carbide silicon coating ma luna o ka ʻili o nā mea wela a hoʻomaikaʻi i ke ola lawelawe o ka carbon/carbon thermal field material i lilo i pilikia koʻikoʻi e hoʻoholo ʻia.
Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, me ka hoʻomohala ʻana o ka ʻoihana silika monocrystalline, ke piʻi nui nei ka noi no ka carbon carbon / carbon thermal field material kiʻekiʻe, a ua ulu pū ʻia nā SiC nanofibers ma nā ʻāpana kalapona kūloko i ka wā o ka hopena. ʻO ka nuipa ablation a me linear ablation rate o C / C-ZRC a me C / C-sic ZrC composites i hoʻomākaukauʻia e nā hoʻokolohua -0.32 mg / s a me 2.57 μm / s, kēlā me kēia. ʻO ka nuipa a me ka laina ablation rate o C/ C-sic -ZrC composites he -0.24mg/s a me 1.66 μm/s, kēlā me kēia. ʻO ka C/ C-ZRC composites me SiC nanofibers i ʻoi aku ka maikaʻi o nā waiwai ablative. Ma hope aku, e aʻo ʻia nā hopena o nā kumu kalapona like ʻole i ka ulu ʻana o SiC nanofibers a me ke ʻano o ka SiC nanofibers e hoʻoikaika ana i nā waiwai ablative o C / C-ZRC composites.
Ua hoʻomākaukau ʻia kahi pahu kalapona/carbon composite crucible i hoʻopaʻa ʻia e ke kaʻina hoʻoheheʻe kemika a me ka hopena in-situ. Ua haku ʻia ka uhi ʻana o ka carbide silicon (100 ~ 300μm), ka uhi silicon (10 ~ 20μm) a me ka uhi silicon nitride (50 ~ 100μm), i hiki ke hoʻopaʻa pono i ka ʻino o ka mahu silika ma ka ʻili o loko o ka carbon / carbon composite crucible. I ke kaʻina hana, ʻo ka nalowale o ka composite coated carbon/carbon composite crucible he 0.04 mm no ka umu, a hiki i ke ola lawelawe ke hiki i 180 manawa umu.
Ka manawa hoʻouna: Feb-22-2024