1 Aplikasyon ak pwogrè rechèch sou kouch carbure Silisyòm nan materyèl chan tèmik kabòn/kabòn
1.1 Aplikasyon ak pwogrè rechèch nan preparasyon krisòl
Nan chan tèmik monokristal la, lakrisèl kabòn/kabònsitou itilize kòm yon veso pou transpòte materyèl silikon epi li an kontak ak lakris kwatz, jan yo montre nan Figi 2. Tanperati travay kribij kabòn/kabòn lan se anviwon 1450 ℃, ki sibi doub ewozyon Silisyòm solid (diyoksid Silisyòm) ak vapè Silisyòm, epi finalman kribij la vin mens oswa gen yon fant bag, sa ki lakòz kribij la kraze.
Yo prepare yon kouch konpoze kabòn/kabòn atravè yon pwosesis pèmeyasyon vapè chimik ak yon reyaksyon in situ. Kouch konpoze a te konpoze de yon kouch Silisyòm carbure (100~300μm), yon kouch Silisyòm (10~20μm) ak yon kouch Silisyòm nitrid (50~100μm), ki te kapab efektivman anpeche korozyon vapè Silisyòm sou sifas enteryè kabòn/kabòn nan. Nan pwosesis pwodiksyon an, pèt kabòn/kabòn ki gen kouch konpoze a se 0.04 mm pou chak founo, epi lavi sèvis la ka rive nan 180 fwa founo.
Chèchè yo te itilize yon metòd reyaksyon chimik pou jenere yon kouch inifòm carbure Silisyòm sou sifas kribij konpoze kabòn/kabòn nan sèten kondisyon tanperati ak pwoteksyon gaz transpòtè, lè l sèvi avèk diyoksid Silisyòm ak metal Silisyòm kòm matyè premyè nan yon founo sinterizasyon tanperati ki wo. Rezilta yo montre ke tretman tanperati ki wo a pa sèlman amelyore pite ak fòs kouch sic la, men tou, li amelyore anpil rezistans mete sifas konpoze kabòn/kabòn nan, epi li anpeche korozyon sifas kribij la pa vapè SiO ak atòm oksijèn temèt nan founo silikon monokristal la. Lavi sèvis kribij la ogmante pa 20% konpare ak kribij san kouch sic la.
1.2 Aplikasyon ak pwogrè rechèch nan tib gid koule
Silenn gid la sitiye anlè kribib la (jan yo montre nan Figi 1). Nan pwosesis rale kristal la, diferans tanperati ant andedan ak deyò chan an gwo, sitou sifas anba a ki pi pre materyèl silikon fonn lan, tanperati a pi wo a, epi korozyon pa vapè silikon an pi grav la.
Chèchè yo te envante yon pwosesis senp ak yon bon rezistans oksidasyon pou kouch anti-oksidasyon tib gid la ak metòd preparasyon an. Premyèman, yo te fè yon kouch moustach carbure Silisyòm grandi in situ sou matris tib gid la, epi answit yo te prepare yon kouch ekstèn carbure Silisyòm dans, pou fòme yon kouch tranzisyon SiCw ant matris la ak kouch sifas carbure Silisyòm dans la, jan yo montre nan Figi 3. Koyefisyan ekspansyon tèmik la te ant matris la ak carbure Silisyòm nan. Li ka efektivman diminye estrès tèmik ki koze pa move matche koyefisyan ekspansyon tèmik la.
Analiz la montre ke avèk ogmantasyon kontni SiCw la, gwosè ak kantite fant nan kouch la diminye. Apre 10 èdtan oksidasyon nan lè 1100 ℃, to pèt pwa echantiyon kouch la se sèlman 0.87% ~ 8.87%, epi rezistans oksidasyon ak rezistans chòk tèmik kouch carbure Silisyòm lan amelyore anpil. Pwosesis preparasyon an konplè fini kontinyèlman pa depo vapè chimik, preparasyon kouch carbure Silisyòm lan senplifye anpil, epi pèfòmans konplè tout bouch la ranfòse.
Chèchè yo te pwopoze yon metòd pou ranfòse matris la ak kouvri sifas tib gid grafit pou silikon monokristal CZOHR. Yo te aplike yon kouch inifòm sispansyon carbure Silisyòm ki te jwenn nan sou sifas tib gid grafit la avèk yon epesè 30~50 μm pa mwayen kouch bwòs oswa metòd kouch espre, epi answit yo te mete l nan yon founo tanperati ki wo pou reyaksyon in-situ, tanperati reyaksyon an te 1850~2300 ℃, epi prezèvasyon chalè a te 2~6 èdtan. Yo ka itilize kouch ekstèn SiC la nan yon founo kwasans monokristal 24 pous (60.96 cm), epi tanperati itilizasyon an se 1500 ℃, epi yo te jwenn ke pa gen okenn fann ak poud ki tonbe sou sifas silenn gid grafit la apre 1500 èdtan.
1.3 Aplikasyon ak pwogrè rechèch nan silenn izolasyon
Kòm youn nan eleman kle nan sistèm chan tèmik silikon monokristalin lan, silenn izolasyon an sitou itilize pou diminye pèt chalè epi kontwole gradyan tanperati anviwònman chan tèmik la. Kòm yon pati sipò nan kouch izolasyon miray enteryè founo monokristal la, korozyon vapè silikon mennen nan lacho ak fann pwodwi a, ki evantyèlman mennen nan echèk pwodwi a.
Pou amelyore plis rezistans tib izolasyon konpoze C/C-sic la kont korozyon vapè Silisyòm, chèchè yo te mete pwodwi tib izolasyon konpoze C/C-sic yo nan founo reyaksyon vapè chimik la, epi yo te prepare yon kouch dans carbure Silisyòm sou sifas pwodwi tib izolasyon konpoze C/C-sic la grasa pwosesis depo vapè chimik. Rezilta yo montre ke pwosesis la ka efektivman anpeche korozyon fib kabòn sou nwayo konpoze C/C-sic la pa vapè Silisyòm, epi rezistans korozyon vapè Silisyòm lan ogmante pa 5 a 10 fwa konpare ak konpoze kabòn/kabòn, epi lavi sèvis silenn izolasyon an ak sekirite anviwònman chan tèmik la amelyore anpil.
2. Konklizyon ak pèspektiv
Kouch carbure SilisyòmLi pi plis itilize nan materyèl chan tèmik kabòn/kabòn akòz ekselan rezistans oksidasyon li nan tanperati ki wo. Avèk ogmantasyon gwosè materyèl chan tèmik kabòn/kabòn yo itilize nan pwodiksyon silikon monokristalin, kijan pou amelyore inifòmite kouch carbure silikon sou sifas materyèl chan tèmik yo epi amelyore lavi sèvis materyèl chan tèmik kabòn/kabòn yo vin tounen yon pwoblèm ijan pou rezoud.
Yon lòt bò, avèk devlopman endistri silikon monokristalin lan, demann pou materyèl chan tèmik kabòn/kabòn ki gen gwo pite ap ogmante tou, epi nanofib SiC yo grandi tou sou fib kabòn entèn yo pandan reyaksyon an. To ablasyon mas ak to ablasyon lineyè konpoze C/C-ZRC ak C/C-sic ZrC ki prepare pa eksperyans yo se -0.32 mg/s ak 2.57 μm/s, respektivman. To ablasyon mas ak lineyè konpoze C/C-sic -ZrC yo se -0.24mg/s ak 1.66 μm/s, respektivman. Konpoze C/C-ZRC ak nanofib SiC yo gen pi bon pwopriyete ablasyon. Apre sa, yo pral etidye efè diferan sous kabòn sou kwasans nanofib SiC yo ak mekanis nanofib SiC ki ranfòse pwopriyete ablasyon konpoze C/C-ZRC yo.
Yo prepare yon kouch konpoze kabòn/kabòn atravè yon pwosesis pèmeyasyon vapè chimik ak yon reyaksyon in situ. Kouch konpoze a te konpoze de yon kouch Silisyòm carbure (100~300μm), yon kouch Silisyòm (10~20μm) ak yon kouch Silisyòm nitrid (50~100μm), ki te kapab efektivman anpeche korozyon vapè Silisyòm sou sifas enteryè kabòn/kabòn nan. Nan pwosesis pwodiksyon an, pèt kabòn/kabòn ki gen kouch konpoze a se 0.04 mm pou chak founo, epi lavi sèvis la ka rive nan 180 fwa founo.
Dat piblikasyon: 22 Fevriye 2024