1 Serlêdan û pêşveçûna lêkolînê ya pêçandina karbîda silîkonê di materyalên zeviya germî ya karbon/karbonê de
1.1 Pêşketina sepandin û lêkolînê di amadekirina xaçerêyê de
Di qada germî ya krîstala yekane de,xaçerêya karbon/karbonêbi giranî wekî konteynirek hilgirtinê ji bo materyalê silîkonê tê bikar anîn û bi wê re di têkiliyê de yexaçerêya kuartzê, wekî ku di Wêne 2 de tê nîşandan. Germahiya xebatê ya xaçerêya karbon/karbonê nêzîkî 1450℃ ye, ku rastî erozyona ducarî ya silîkona hişk (sîlîsyûm dîoksît) û buxara silîkonê tê, û di dawiyê de xaçerê zirav dibe an jî şikestinek xelekî çêdibe, ku di encamê de xaçerê têk diçe.
Xalîçeyek kompozît a karbon/karbonê ya bi pêçandina kompozît bi pêvajoya derbasbûna buxara kîmyewî û reaksiyona di cîh de hate amadekirin. Pêçandina kompozît ji pêçandina karbîda silîkonê (100~300μm), pêçandina silîkonê (10~20μm) û pêçandina nîtrîda silîkonê (50~100μm) pêk dihat, ku dikare bi bandor korozyona buxara silîkonê li ser rûyê hundur ê xaalîçeya kompozît a karbon/karbonê asteng bike. Di pêvajoya hilberînê de, windabûna xaalîçeya kompozît a karbon/karbonê ya bi pêçandina kompozît 0,04 mm ji bo her firinê ye, û temenê xizmetê dikare bigihîje 180 carên firinê.
Lêkolîneran rêbazeke reaksiyona kîmyayî bikar anîn da ku pêçek silîkon karbîd a yekreng li ser rûyê xaçerêya kompozît a karbon/karbon di bin hin şert û mercên germahiyê de û parastina gaza hilgir çêbikin, bi karanîna dîoksîda silîkon û metala silîkon wekî madeyên xav di firineke sinterkirinê ya germahiya bilind de. Encam nîşan didin ku dermankirina germahiya bilind ne tenê paqijî û hêza pêçandina sik baştir dike, lê di heman demê de berxwedana li hember aşînê ya rûyê kompozît a karbon/karbon jî pir baştir dike, û pêşî li korozyona rûyê xaçerêyê ji hêla buxara SiO2 û atomên oksîjena bêaram di firina silîkona monokrîstal de digire. Jiyana karûbarê xaçerêyê li gorî ya xaçerêya bêyî pêçandina sik %20 zêde dibe.
1.2 Pêşketina sepandin û lêkolînê di lûleya rêberiya herikînê de
Silindirê rêber li jorê xaçerêyê ye (wekî ku di Wêne 1 de tê nîşandan). Di pêvajoya kişandina krîstalê de, cudahiya germahiyê di navbera hundir û derveyî zeviyê de mezin e, bi taybetî rûyê jêrîn herî nêzîkî madeya silîkona heliyayî ye, germahî herî zêde ye, û korozyona ji ber buhara silîkonê ya herî cidî ye.
Lêkolîneran pêvajoyek hêsan û berxwedana baş a oksîdasyonê ya lûleya rêber, pêçandina dij-oksîdasyonê û rêbaza amadekirinê îcad kirin. Pêşî, qatek ji mûyên silîkon karbîdê li ser matrîksa lûleya rêber di cîh de hate çandin, û dûv re qatek derveyî ya silîkon karbîdê ya zirav hate amadekirin, da ku qatek veguheztinê ya SiCw di navbera matrîksê û qata rûyê silîkon karbîdê ya zirav de were çêkirin, wekî ku di Wêne 3 de tê xuyang kirin. Koefîsyenta berfirehbûna germî di navbera matrîks û silîkon karbîdê de bû. Ew dikare bi bandor stresa germî ya ku ji ber nelihevhatina koefîsyenta berfirehbûna germî çêdibe kêm bike.
Analîz nîşan dide ku bi zêdebûna naveroka SiCw re, mezinahî û hejmara şikestinan di pêçanê de kêm dibe. Piştî oksîdasyona 10 demjimêran di hewaya 1100 ℃ de, rêjeya windakirina giraniya nimûneya pêçanê tenê %0,87~%8,87 e, û berxwedana oksîdasyonê û berxwedana şoka germî ya pêçana karbîda silîkonê pir baştir dibe. Tevahiya pêvajoya amadekirinê bi danîna buxara kîmyewî bi berdewamî tê temam kirin, amadekirina pêçana karbîda silîkonê pir hêsan dibe, û performansa berfireh a tevahiya nozulê tê xurt kirin.
Lêkolîneran rêbazek ji bo xurtkirina matrîksê û pêçandina rûyê lûleya rêberiya grafîtê ji bo silîkona monokrîstal a czohr pêşniyar kirin. Şileya karbîda silîkonê ya bidestxistî bi qalindahiya pêçandinê ya 30~50 μm bi rêbaza pêçandina firçeyê an jî pêçandina bi spreyê bi awayekî yekreng li ser rûyê lûleya rêberiya grafîtê hat pêçandin, û dûv re ji bo reaksiyona di cîh de di firinek germahiya bilind de hat danîn, germahiya reaksiyonê 1850~2300 ℃ bû, û parastina germê 2~6 demjimêr bû. Qata derve ya SiC dikare di firinek mezinbûna krîstala yekane ya 24 înç (60.96 cm) de were bikar anîn, û germahiya karanînê 1500 ℃ ye, û hat dîtin ku piştî 1500 demjimêran li ser rûyê silindirê rêberiya grafîtê şikestin û tozek nakeve.
1.3 Pêşketina sepandin û lêkolînê di silindirê îzolekirinê de
Wekî yek ji pêkhateyên sereke yên pergala zeviya germî ya silîkona monokrîstalîn, silindirê îzolekirinê bi giranî ji bo kêmkirina windabûna germê û kontrolkirina gradyana germahiyê ya jîngeha zeviya germî tê bikar anîn. Wekî beşek piştgirî ya qata îzolekirina dîwarê hundurîn a firna yekkrîstalî, korozyona buxara silîkonê dibe sedema rijandina şelmê û şikestina hilberê, ku di dawiyê de dibe sedema têkçûna hilberê.
Ji bo ku berxwedana korozyona buxara silîkonê ya lûleya îzolekirina kompozît C/C-sic bêtir were zêdekirin, lêkolîneran berhemên lûleya îzolekirina kompozît C/C-sic ên amadekirî xistin firna reaksiyona buxara kîmyewî û bi pêvajoya danîna buxara kîmyewî pêçek karbîda silîkonê ya qalind li ser rûyê berhemên lûleya îzolekirina kompozît C/C-sic amade kirin. Encam nîşan didin ku, ev pêvajo dikare bi bandor korozyona fîbera karbonê li ser navika kompozîta C/C-sic ji ber buxara silîkonê asteng bike, û berxwedana korozyonê ya buxara silîkonê li gorî kompozîta karbon/karbonê 5 heta 10 caran zêde dibe, û temenê karûbarê silindirê îzolekirinê û ewlehiya jîngeha qada germî pir çêtir dibe.
2. Encam û perspektîf
Pêçandina karbîda silîkonêJi ber berxwedana wê ya oksîdasyonê ya hêja di germahiya bilind de, di materyalên zeviya termal a karbon/karbonê de her ku diçe berfirehtir tê bikar anîn. Bi zêdebûna mezinahiya materyalên zeviya termal a karbon/karbonê ku di hilberîna silîkona monokrîstalîn de têne bikar anîn, çawa meriv yekrengiya pêçandina karbîda silîkonê li ser rûyê materyalên zeviya termal baştir bike û temenê karûbarê materyalên zeviya termal a karbon/karbonê baştir bike bûye pirsgirêkek lezgîn ku were çareser kirin.
Ji aliyekî din ve, bi pêşketina pîşesaziya silîkona monokrîstalîn re, daxwaza materyalên zeviya germî ya karbon/karbonê ya paqijiya bilind jî zêde dibe, û nanofîberên SiC jî di dema reaksiyonê de li ser fîberên karbonê yên navxweyî têne çandin. Rêjeyên ablasyona girseyî û ablasyona xêzikî ya kompozîtên C/C-ZRC û C/C-sic ZrC yên ku bi ceribandinan hatine amadekirin, bi rêzê ve -0.32 mg/s û 2.57 μm/s ne. Rêjeyên ablasyona girseyî û xêzikî yên kompozîtên C/C-sic -ZrC bi rêzê ve -0.24mg/s û 1.66 μm/s ne. Kompozîtên C/C-ZRC yên bi nanofîberên SiC xwedî taybetmendiyên ablasyonê yên çêtir in. Paşê, bandorên çavkaniyên karbonê yên cûda li ser mezinbûna nanofîberên SiC û mekanîzmaya nanofîberên SiC ku taybetmendiyên ablasyonê yên kompozîtên C/C-ZRC xurt dikin dê werin lêkolîn kirin.
Xalîçeyek kompozît a karbon/karbonê ya bi pêçandina kompozît bi pêvajoya derbasbûna buxara kîmyewî û reaksiyona di cîh de hate amadekirin. Pêçandina kompozît ji pêçandina karbîda silîkonê (100~300μm), pêçandina silîkonê (10~20μm) û pêçandina nîtrîda silîkonê (50~100μm) pêk dihat, ku dikare bi bandor korozyona buxara silîkonê li ser rûyê hundur ê xaalîçeya kompozît a karbon/karbonê asteng bike. Di pêvajoya hilberînê de, windabûna xaalîçeya kompozît a karbon/karbonê ya bi pêçandina kompozît 0,04 mm ji bo her firinê ye, û temenê xizmetê dikare bigihîje 180 carên firinê.
Dema weşandinê: 22ê Sibatê 2024